以鉻鐵粉、鉬鐵粉、釩鐵粉、鐵粉和碳黑為原料,原位反應合成了VC-Fe基復合材料,并用掃描電鏡、X射線衍射等測試方法對試樣進行了組織結構分析。結果表明:在真空中燒結后,反應合成的復合材料主要相組成為V8C7和α-Fe;在氮氣中燒結后,復合材料主要相組成為V(C,N)和γ-Fe;與VC相比,硬質相V(C,N)分布更均勻,顆粒形狀趨于球形。
采用稀土硅鎂鐵合金對高釩高速鋼進行變質處理,金相分析表明,碳化釩的顆粒數目增多、變細,形態趨于規整,尺寸相對均勻,分布趨向均勻。稀土硅鎂鐵合金變質處理后,初生碳化釩顆粒內的白色異質晶核為鎂、鉀等活性元素的氧化物和硫化物。采用形狀系數因子K、當量直徑D、周長/面積比B等參數判定碳化物形態和大小,自編分析軟件,能使金相圖片上的視覺形象得到量化,得出比僅憑視覺判斷的結論。
利用TD鹽浴法,在42Cr Mo合金鋼表面制備多孔碳化釩層,并探究多孔結構的形成機理。設計4%、6%、8%、10%和12%五種不同質量分數Al含量的鹽浴劑。采用SEM、EDS、XRD和顯微硬度計等,對950℃×4 h滲釩后試樣的滲層形貌、橫截面、成分、表面硬度和鹽浴劑粉末進行檢測分析。結果表明:4%和12%Al含量的鹽浴劑會嚴重腐蝕材料基體,表面未生成VC層;6%,8%和10%Al含量的鹽浴劑可在基體表面生成多孔狀VC層,厚度分別為8,8和6μm,滲層維氏硬度在950~1 150,約為基體硬度(450)的2.5倍;VC層的生長過程為:微量的V原子進入基體,使奧氏體中C原子的固溶度降低,溢出的C原子聚集在晶界處并沿著晶界向外遷移,從而與鹽浴劑中的V原子生成VC晶粒,進而在晶界處形成"凸"型VC形貌,多孔組織結構也隨之形成;隨Al含量增加,VC晶粒擇優向I(200)晶面生長,孔洞尺寸逐漸增大。
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