常用的滲硼工藝有固體滲硼、氣體滲硼、鹽浴滲硼和鹽浴電解滲硼等。但一般方法原材料價格昂貴，有的需專門設(shè)備處理，也不適于作局部滲硼處理。為此，探討了自保護膏劑滲硼及復合處理后的耐磨性。
試樣尺寸為（10×10×40）mm，材質(zhì)40Cr鋼，外面包覆滲劑涂層和保護層。滲劑涂層為80目粉末狀的B4C、KBF4、Na2B4O7、NaF等按一定比例混勻，與水玻璃、纖維素等粘結(jié)劑混合；保護層材料為Fe粉、Al2O3混合，以硅溶膠為粘結(jié)劑。把滲劑與粘結(jié)劑調(diào)成有一定粘度的料漿，將試樣清洗凈油污后，加熱到180～230℃，刷涂料漿于工件表面，靠試樣的熱量將其烘干，反復涂覆幾次至涂層厚度至2～3mm，再將保護層材料與粘結(jié)劑混至適當粘度，粘結(jié)于滲劑涂層外，充分烘干后入箱，并加填料（80～150目的氧化鋁、碳化硅等），以耐火土密封，入爐緩慢升溫到650℃均熱，之后正常加熱到滲碳溫度（910±10）℃，保溫5h，空冷。滲硼后再加熱至840℃油冷淬火，并分別于200℃、450℃、600℃回火1.5h。磨損試驗在MM-200型磨損試驗機上進行，載荷1000N，磨損時間1h，用感量為0.2mg的TG-528阻尼分析天平稱量，取三個試樣的平均值。
滲硼空冷后發(fā)現(xiàn)滲劑表面有一層釉狀層，為Fe粉與Al2O3的燒結(jié)產(chǎn)物，有較主同強度，不易開裂，對滲劑有很好的密封性，保證了滲劑不外溢。填料的作用一是密封，二是在保護涂層加熱固化過程中起支撐作用，可重復使用。滲后進行淬火時，表層涂層的自剝性沿可以。
滲硼后經(jīng)840℃油淬、450℃回火的試樣耐磨性能最好，而滲后空冷的試樣耐磨性差。滲硼后的熱處理對滲硼層的形態(tài)和硬度幾乎沒有什么影響，但由于回火溫度不同，改變了基體組織及表面應力狀態(tài)，從而對滲硼件的耐磨性能產(chǎn)生了影響。40Cr鋼滲硼后空冷和滲硼后經(jīng)淬火+650℃高溫回火的基體組織分別是粗片狀珠光體和回火索氏體，硬度與強度均較低，承受壓縮負荷的能力較小，滲硼層易被壓裂。滲硼后經(jīng)淬火+200℃低溫回火后，工件基體為回火馬氏體組織，磨損過程中的壓應力和表層接觸產(chǎn)生的熱量，對次表層的基體組織產(chǎn)生進一步的影響，從而誘發(fā)回火馬氏體的繼續(xù)轉(zhuǎn)變及少量殘留奧氏體向回火馬氏體的轉(zhuǎn)變，致使工件表面存在拉應力，在負荷作用下易萌生裂紋及擴展，因此磨損失重較大。滲硼后經(jīng)淬火+450℃中溫回火可得到回火托氏體，組織相對穩(wěn)定，硬度強度適中，有利于支撐硬化的表層，因而其耐磨性最佳。
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