渗硼是一个应用于各类铁、非铁及金属陶瓷材料的热化学表面硬化方法。该处理将硼原子扩散至基层金属晶格,之后,会在表面上形成一层坚硬的间质硼化合物。表面硼化物可能为单相或双相硼化层。
收益
渗硼可创造出一个从表面至整个扩散层均具有均匀硬度的硬度层。通过该方式达到的硬度是其它任何表面硬化处理得到的硬度的数倍。高硬度与低摩擦的完美结合可提高耐磨性及表面抗疲劳性能。渗硼的其它优势包括良好的高温强度,在酸性环境中抗腐蚀性能,减少润滑剂的使用以及降低冷焊的使用。
应用和材料
可在大多数含铁材料中执行渗硼,但含铝、硅的轴承钢除外,如,结构钢,表面硬化钢、回火钢、工具及不锈钢,铸钢,韧性钢与烧结钢,以及空气淬火钢。除此之外,镍基合金、钴基合金以及钼等材质均可渗硼。镍合金经过渗硼后不会影响其抗腐蚀性,并能产生可抗磨损的极度坚硬的表面。
氮化钢、含铅钢及再硫化钢等钢材料不适合使用渗硼。
典型行业:
石油、天然气、农业设备、汽车、冲压、纺织品、挤压与注射成形行业。
典型零部件:
阀零部件——阀门、阀座、阀球、阀杆、调节阀。
泵零部件——叶轮壳、主体、活塞、气缸
农业设备——联合收割机、分离器、农作物传输器、切割零部件
汽车——柴油机油泵、齿轮
冲压——冲模、制模
纺织品——有槽鼓筒
挤压与注射成形——成形螺旋钻、滚筒、模具元件
工艺细节
该处理过程分为两个阶段的反应。第一个阶段是硼产生的物质或化合物与零部件之间的反应,此为时间与温度的函数。该处理过程会产生一层薄薄的密实的硼化物层。接下来就是扩散反应,该过程时间较短。