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本文研究的主要目的是提高挖掘机铲斗表面的耐磨性。挖掘机的铲斗在工作过程中与物料接触造成磨料磨损。本文主要通过感应加热膏剂渗硼的方法提高铲斗表面抗磨损性能。超音频感应加热膏剂渗硼是本文的一个创新点。试验研究过程如下:首先,采用单因素法研究感应加热时间t,加热功率P以及感应间隙a对感应加热渗硼的影响,并得出最佳工艺方案;其次,通过单因素法研究添加氧化镧等四种稀土对感应加热渗硼的影响,由试验证明氯化镧对感应加热渗硼作用最大,因此选择添加氯化镧作为感应加热渗硼的稀土添加剂,通过正交试验法得出添加氯化镧稀土的最佳工艺;最后,通过自行设计的磨损装置检验感应加热渗硼处理后试样的耐磨性。在试验过程中:利用MGPDS-0-30半导体变流装置进行感应加热渗硼,利用DZ4型连续变焦视频显微镜、HV-1000型显微硬度计、KYKY2800B型电子扫描电镜以及荷兰帕纳科X’Pert PRO X射线衍射仪对渗硼进行组织分析和物相分析以及测试。试验结果表明:(1)通过控制变量法得出在感应间隙a=23.5mm时的最佳渗硼工艺为:有效感应加热时间t=9min,加热功率P=4377.5W。而当加热功率P=3900W,加热时间t=8min,感应间隙a=19.5mm时出现共晶渗硼组织,其组织特点是具有软硬相配组织结构,并且其渗层厚度值达到423.4μm。试样在苦味酸钠腐蚀后,渗硼层变为黄褐色,说明有Fe2B存在。(2)通过分别添加氧化镧等四种稀土到硼膏剂中,由单因素方法得到:在感应加热渗硼中,添加氯化镧稀土最适合感应加热渗硼,并且比较经济。从正交试验得到的渗层显微组织结构、渗层厚度以及硬度分布综合考虑,Q345钢最佳硼稀土共渗方案为:感应间隙a=19.5mm,有效感应加热时间t=7min,5%的氯化镧,加热功率P=4140W。(3)经过感应加热渗硼处理的试样,在低应力磨料磨损的条件下具有较好的耐磨性。而原试样相对于石英砂为硬磨料磨损,耐磨性差。添加稀土后,由于渗硼层厚度得到了增加,并且渗硼层质量得到了改善,所以其抗磨料磨损性能要优于单一渗硼处理的试样。