基于H13k刀具修复的激光熔覆Fe基合金工艺研究

发布时间：2021-01-21 21:53

　　H13k作为兼具韧性的高硬度热作模具钢,是制作机械剪切刀片的主要材料之一。针对机械剪切机刀片刃部的频繁磨损、崩坏等工况,提出了利用激光熔覆增材技术,修复刀片刃口缺陷,延长刀片的实际使用寿命,降低企业耗材成本。Fe基熔覆层虽具有高硬度但韧性差。研究能使Fe基熔覆层具有兼顾硬度和韧性综合性能的工艺参数,对于剪切刀片修复的工业应用有重要意义。本文通过理论分析确定了对熔覆层硬度与冲击韧性均产生影响的主要工艺参数;通过多组实验进一步优化了由理论分析得到的工艺参数,最终获得了满足工业修复要求的工艺条件。研究内容主要包括:（1）对硬度与冲击韧性进行了量纲分析。无量纲硬度与不可逆变形功之间存在某种联系,且都是YE、v、n、?的函数;冲击断裂过程中裂纹扩展所需应力是E、?、v、a的函数。两者与材料属性E、v均有关,元素含量变化与热处理工艺对E、v有显著影响。（2）研究了元素含量变化对多层熔覆层内部及层间区域的微观结构组成的影响。Fe基粉末X431的熔覆层微观结构从底部到顶部由柱状枝晶、等轴枝晶和转向枝晶构成;熔覆层的层间区域呈“白亮”带,主要由长大融合的等轴枝晶构成;枝晶内部存在不规则孔隙缺陷。添加8w... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：87 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

加载-卸载做功[52]

G力学可证明，裂纹每扩展dl 长度量释放的弹性能可)Edldl2 1= 并改写后可得：)2 E l=左端的 Ec20 表征单位体积弹性体所含有的弹性增单位面积所需的表面能。可见，弹性能向表面能度为l 的裂纹表面的薄表层。n 的线弹性非局部理论，可将上述理论推广到晶体材。本文选择理想晶体断裂为分析对象，理想晶体内部 提出，根据微观的不均匀性，以距离的加权平均数变关系，计算出的y 在裂纹尖端附近沿 x 轴分布情

图 2.3 退火工艺示意图[55]Fig. 2.3Annealing process diagram工艺参数选择时，随回火温度的提高，材料的硬度、刚度下降，韧性、塑性温度区间内回火对材料性能的破坏。脆性在某一温度区间内发生，将导致材料冲击韧性下降且不 250 ~ 350℃时，回火脆性不可逆。但选择回火温度为 500 ~可逆，回火后快冷将不出现回火脆性，且在该温度范围回火属获得良好的综合力学性能。因此，本文采用高温回火工艺，温时间 90 min，冷却方式为水冷。

【参考文献】：
期刊论文
[1]激光熔覆层裂纹缺陷的研究进展[J]. 徐家乐,李忠国,郭华锋,王凯.  热加工工艺. 2013(08)
[2]大面积激光熔覆的工艺研究[J]. 姚宁娟,侯立群,陆伟,陈铠,左铁钏.  中国表面工程. 2002(02)



本文编号：2991956