摘要：目的进一步提高碳钢表面低温B-Cr-Re固体渗硼层的质量。方法采用快速多重旋转碾压法(Fast multiple rotation rolling,FMRR)对碳钢表面进行预处理,然后进行低温B-Cr-Re固体共渗研究。利用透射电子显微镜、高分辨透射电子显微镜、扫描电子显微镜、X射线衍射仪等测量仪器对基体表层组织结构、显微硬度和渗硼层组织结构进行了表征。结果经FMRR处理后,基体表层发生严重塑性变形,沿着垂直于基体表面由表及里的方向,变形程度逐渐变小,总变形层厚度约为30μm,变形方向呈方向一致的流线结构;部分晶粒发生破碎现象,晶粒逐渐细化,出现约为30nm的纳米结构层,同时观察到基体表层存在非晶、孪晶、高密度位错等结构缺陷。经FMRR处理后,只有?-Fe相的X射线衍射峰变宽,但未发现新相产生。结论经FMRR处理后,基体表层显微硬度明显提高,基体表面得到明显强化。FMRR方法提高了基体表面低温B-Cr-Re共渗速度,低温渗硼层的平均厚度约为30μm,约为未处理低温渗硼层厚度的1.7倍,低温渗硼层质量也明显得到改善。

关键词：快速多重旋转碾压 渗硼层 表面纳米化 非晶 位错 

单位：山东建筑大学材料科学与工程学院; 济南250101