激光冲击强化对W6Mo5Cr4V2高速钢材料表面性能的影响
本文关键词:激光冲击强化对W6Mo5Cr4V2高速钢材料表面性能的影响 出处:《表面技术》2017年06期 论文类型:期刊论文
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【摘要】:目的研究激光冲击强化处理对W6Mo5Cr4V2(M2)高速钢材料表面性能的影响机理,探讨激光冲击强化处理可否作为提高M2高速钢刀具使用寿命的一种手段。方法以铝箔作为表面吸收层、流水作为约束层,采用高功率钕玻璃激光冲击系统对M2高速钢试样进行激光冲击强化处理,然后用砂纸对试样表面打磨,用研磨膏抛光表面,用硝酸酒精溶液浸蚀金相试样。分别用金相显微镜和扫描电镜对被冲击试样强化层的微观组织进行观察及分析,用显微硬度计测量激光冲击前后试样表层材料的显微硬度,用X射线应力测定仪测量激光冲击后试样表面的残余应力。结果当采用的激光波长为1064 nm、激光能量为9 J、光斑直径为3 mm、脉宽12 ns、激光功率密度为12.7 GW/cm~2时,M2高速钢材料强化层中的奥氏体晶粒显著细化,形成位错马氏体与孪晶马氏体的混合组织,M2试样表面硬度较激光冲击处理前提高约6.67%左右。试样表面获得了约1.0 mm深的残余压应力层,最大残余压应力在表层,约为-155 MPa。结论激光冲击强化处理在一定程度上改善了M2高速钢材料的表面性能,有利于提高M2高速钢刀具的切削性能与使用寿命。
[Abstract]:Aim to study the effect of laser shock hardening on the surface properties of W6Mo5Cr4V2M2) high speed steel. This paper discusses whether laser shock hardening can be used as a means to improve the service life of M2 high speed steel tools. Methods Aluminum foil is used as the surface absorbing layer and flowing water as the confinement layer. High power neodymium glass laser impact system was used to strengthen M2 high speed steel sample by laser impact, then the surface of the sample was polished with sandpaper and polished with abrasive paste. The microstructure of the strengthened layer of the impact specimen was observed and analyzed by means of metallographic microscope and scanning electron microscope. The microhardness of the surface material before and after laser impact was measured by microhardness meter. The residual stress on the surface of the sample was measured by X-ray stress analyzer. Results the laser wavelength was 1064 nm, the laser energy was 9 J, and the spot diameter was 3 mm. The pulse width is 12ns, the laser power density is 12.7 GW / cm ~ 2:00, the austenite grain in the strengthening layer of M2 high speed steel material is refined obviously, and the mixed structure of dislocation martensite and twin martensite is formed. The surface hardness of M2 specimen is about 6.67% higher than that of laser shock treatment. The residual compressive stress layer with a depth of 1. 0 mm is obtained on the surface of the specimen, and the maximum residual compressive stress is in the surface layer. Conclusion Laser shock hardening treatment can improve the surface properties of M2 high speed steel to some extent and improve the cutting performance and service life of M2 high speed steel tools.
【作者单位】: 无锡工艺职业技术学院;江苏大学机械工程学院;
【基金】:江苏省高等职业院校国内高级访问学者计划资助项目(2015FX081)~~
【分类号】:TG711;TN249
【正文快照】: Received:2017-01-11;Revised:2017-03-03高速切削加工技术以其高精度、高效率及低成本的优势已成为现代机械加工的重要手段,它在很大程度上得益于超硬刀具材料的出现与发展。刀具材料是制约高速切削技术发展的瓶颈之一,除了必须具备普通刀具材料的基本性能之外,还需具备高温
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,本文编号:1432227
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