本文针对黄河泥沙泵过流部位工作条件恶劣、耐磨性及耐蚀性要求较高,且用途广、批量大,需要较好的经济性,按照“先工艺,后性能”,即先得出最佳、实用的工艺,然后再研究其性能的思想,从铸渗硼的机理入手,借鉴铸渗技术的优点,对灰口铸铁表面进行铸渗硼的试验设计、铸渗硼涂料的配方及其数学模型和回归分析、优化处理、影响铸渗硼的工艺因素、铸渗层的性能等进行了研究。 首先,对铸渗技术的研究进行了综述,概括了铸渗技术的成果和不足,展望了铸渗技术的发展趋势,引出了研究课题。 其次,用均匀设计和正交设计试验设计方法对铸渗硼涂料配方和铸渗工艺进行了研究。通过均匀设计软件得到了铸渗硼涂料配方的数学回归模型和理论最优工艺配方,然后经过实验验证和工艺参数优化,得到了铸渗硼涂料的的最佳配方;对铸渗硼各工艺因素对渗层质量的影响规律进行了实验研究,并得到了铸渗硼的最佳工艺参数。对铸渗机理进行了一定的探讨。 同时,在铸渗硼研究的基础上,对稀土复合铸渗进行了尝试。 最后,对铸渗层组织、结构、性能进行了研究。结果表明,以碳化硼为供硼剂,氟化钠为熔剂,聚乙烯醇做粘结剂,加入适量的铜粉等填加剂,在1530℃进行铸渗获得的铸渗硼层具有优良的耐磨性、耐腐蚀性。其耐磨性比灰口铸铁HT200提高2.2～2.5倍。有望替代其它表面强化技术用来解决黄河泥沙泵过流部位对耐磨性及耐蚀性的要求。