硅化镍对镍硅合金表面气体渗硼层硬度、弹性模量和断裂韧性的影响

• 作者: N.MAKUCH
• 来源期刊: 中国有色金属学报（英文版）
• 关键词: 气体渗硼 硬度 弹性模量 纳米压痕 断裂韧性
• 年，卷（期）: 2021,（3）
• 所属期刊栏目: 材料科学与工程|Materials Science and Engineering
• 页码范围: 764-778
• 页数: 15页
• 语种: 英文
• DOI: 10.1016/S1003-6326(21)65537-1

摘要

在N2?H2?BCl3气氛下对镍硅合金进行两级气体渗硼(910℃、2 h)制备双区硼化层.显微组织由两种具有不同相成分的区域组成.外层区域仅含有硼化镍的混合物(Ni2B,Ni3B),内层区域除了硼化镍还含有硅化镍(Ni2Si,Ni3Si).研究硅化镍的存在对镍基合金表面硼化层力学性能的影响.使用带有Berkovich金刚石压头的纳米压痕仪在50 mN载荷下测量硬度和弹性模量.结果显示,外层区域的平均压痕硬度和压痕弹性模量值分别为(16.32±1.03)GPa和(232±16.15)GPa.内层区域中硅化镍的存在降低其压痕硬度(6.8～12.54 GPa)和弹性模量(111.79～153.99 GPa).采用维氏微压痕法研究硼化层在0.981 N载荷下的断裂韧性.结果表明,硅化镍的存在使气体渗硼层的脆性增加(约40％).