材料科學(xué)與工程 外文翻譯 -- 硼化物涂層的滑動(dòng)和磨粒磨損行為

1、中文 中文 5000 5000 字外文翻譯硼化物涂層的滑動(dòng)和磨粒磨損行為（C. Martini, G. Palombarini?, G. Poli, D. Prandstraller）Institute of Metallurgy, University of Bologna, Viale Risorgimento 4, Bologna 40136, Italy摘要由 Fe2B 單內(nèi)層和外層的 FeB 所構(gòu)成的多相硼化物涂層對(duì)鐵和經(jīng)滲碳

2、處理的中碳鋼有著深遠(yuǎn)的影響。根據(jù)滑動(dòng)和磨損試驗(yàn)條件對(duì)樣本的硼摩擦學(xué)行為進(jìn)行了研究。發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)的涂料的磨損率有很大的不同。鐵硼化物晶體秩序解釋了這些差異的原因。薄，易碎的涂料層構(gòu)成的無序晶體對(duì)兩種類型的抗磨損行為影響不大。然后，構(gòu)成 Fe2B 單緊湊，高度有序的晶體的地區(qū)阻力增加到最高值。耐干滑動(dòng)樣本的硼優(yōu)于通過提交替代表面處理樣本資料（如氣體氮化）和含量較低的 aWC 鈷硬質(zhì)合金涂層。關(guān)鍵詞：硼；鐵；鋼；滑動(dòng)摩擦；磨粒摩擦；擇優(yōu)取向；

3、晶體秩序；1 導(dǎo)言日益增加的需求與令人滿意的電阻材料磨損與腐蝕性能促進(jìn)了迅速擴(kuò)張表面改性領(lǐng)域技術(shù)的發(fā)展。事實(shí)上，在許多應(yīng)用中，這服務(wù)生活的組成部分是由表面特性所決定的。在這重要的熱化學(xué)處理的鋼種擴(kuò)散的領(lǐng)域，如碳、氮和硼，硼處于一種特殊地位。一方面，即使在超過 20 個(gè)全球行動(dòng)綱領(lǐng)，以及高耐磨性，經(jīng)熱化學(xué)處理的硼化物涂層涂料使普通鋼材有了很高的硬度。硼鋼構(gòu)件在機(jī)械工程和汽車幾個(gè)摩擦學(xué)性能優(yōu)良的工業(yè)中有很廣泛的應(yīng)用。值得注意的是，最好的結(jié)果

4、是由粘固獲得，即工序使用含有粉末的混合物進(jìn)行硼化組件（如碳化硼） ，活化劑（通常 KBF4） ，并最終加入稀釋劑以控制潛在的硼化方法。然而，相對(duì)于氣相滲硼，粉末滲硼在工業(yè)生產(chǎn)過程中：（一）比較復(fù)雜，費(fèi)時(shí)和昂貴， （二）不適合過程控制和自動(dòng)化，這種狀況妨礙了充分傳播滲硼處理工藝。努力加快工業(yè)氣體滲過程的進(jìn)展，就雙方的加工條件和組成，硼化物層的孔隙度控制的主要問題加以解決，特別是，對(duì)等離子體及有關(guān)金屬表面的相互作用機(jī)制缺乏了解。比如，硼化物

5、涂層制作了兩個(gè)中碳鋼等離子輔助化學(xué)氣相沉積法在?833K 采用 BCl3與 H2 混合氣體與 Ar 稀釋，只有幾微米厚，這兩種滲硼層都很不好。另一方面，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的油泵驅(qū)動(dòng)齒輪磨損性能的試驗(yàn)中，一個(gè)類似混合氣體等離子體滲硼被發(fā)現(xiàn)與包滲硼相若。然而，獲得單相層需要滲硼熱處理，即涂層由含量較少但脆性不大的硼化物Fe2B 單鐵組成。試圖代替硼鹵化物和允許種植單一 Fe2B 單相層高達(dá) 10 微米厚的一中碳鋼，任何進(jìn)一步的發(fā)展有機(jī)前體乙硼烷硼

6、體的方法正由滲碳的不利因素所影響。僅由未經(jīng)處理的樣品對(duì)這些硼化物層的摩擦學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在摩擦學(xué)行為上已經(jīng)做了很多工作，特別是在非常不同的測(cè)試條件研究不同組成硼對(duì)材料的顯微硬度進(jìn)行了測(cè)量。滑動(dòng)條件下的比較試驗(yàn)，中碳鋼，也是在570攝氏度氮化氣體（總深度處理鈭毫米）或10微米的硬鉻涂層（硬度67-68HRC）的厚層。一個(gè)M 35工具鋼（成分C 0.8％，鉻3.75％，鉬5.0％之間，6.10％，第五2.05％，鈷5.0％） ，其硬金屬層

7、涂布（硬質(zhì)合金有限公司18％，硬度?88HRA）存放于空氣等離子噴涂（APS）的技術(shù)，被選作參考，高耐磨材料。2.2 摩擦學(xué)測(cè)試干滑動(dòng)進(jìn)行了測(cè)試，采用計(jì)算機(jī)控制滑塊上缸摩擦計(jì)（圖 1） 。固定滑桿由研究中的材料在（5 毫米× 5 毫米× 50 毫米）棱柱形式構(gòu)成。該構(gòu)件材料是氧化鋁陶瓷涂層的組成（重量比 87％）和二氧化鈦（洛氏硬度= 60，表面粗糙度 Ra = 0.5 微米） ，沉積在旋轉(zhuǎn)圓筒。這些測(cè)試下進(jìn)行

8、了 5 和 25N 和外加負(fù)載，滑動(dòng)速度 0.18ms - 1，滑動(dòng)距離達(dá) 5 公里，在室溫下（20-25?C）和在實(shí)驗(yàn)室的空氣， （在相對(duì)濕度范圍 50 -60％） 。雙方摩擦磨損性和制度（即兩個(gè)滑塊和氣缸磨損累計(jì)）的連續(xù)測(cè)量了一彎曲載荷單元的手段和位移傳感器，分別被作為滑動(dòng)距離函數(shù)記錄。在每個(gè)測(cè)試結(jié)束時(shí)，磨痕深度為兩滑塊和氣缸測(cè)量了表面輪廓的方法（傳感器曲率半徑，5 微米） ，垂直記錄線配置的磨痕。采用微型磨損試驗(yàn)機(jī)（流動(dòng)衛(wèi)星通信系

9、統(tǒng)）對(duì)硼化物的涂層耐磨損進(jìn)行了評(píng)估，它是基于縮孔幾何效應(yīng)。球的反轉(zhuǎn)，在小磨料粒子的存在扁試樣旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生一種強(qiáng)加在材料球面幾何磨損隕石坑?；旧习ㄣ@機(jī)，如圖 2 所示，馬氏體鋼硬球， （半徑為 R = 12.7毫米，硬度 HV 1000）對(duì)下研磨漿的調(diào)查樣本輪換的存在（SiC 水懸浮顆粒濃度的初步規(guī)模 4-5 微米， 0.75 克厘米-3） ，維護(hù)和地區(qū)的聯(lián)系，通過一個(gè)緩慢的補(bǔ)充不斷滴飼料（?0.25 立方厘米分鐘-1） 。圖 2 示意