电火花沉积Nb-Mo涂层组织与性能研究
发布时间：2021-08-21 18:25
H13钢是世界上应用最为广泛的热作模具钢之一,但其服役环境较为恶劣,表面经常出现磨损、腐蚀和热疲劳等失效缺陷。为提高模具的使用寿命,节约生产成本,采用表面工程技术提高模具钢的表面性能是有效的解决方案。本文以Nb棒、Mo棒为电极,利用电火花沉积技术在H13钢基体表面制备Nb层、Mo层和复合沉积层（Nb-Mo和Mo-Nb）来改善模具钢表面的性能,研究沉积层的显微组织与性能,探讨电火花沉积工艺参数对涂层组织与性能的影响规律。电火花沉积Nb层合适的工艺参数:输出电压100V,沉积功率1000W,放电频率700Hz,比沉积时间3min/cm2。Nb沉积层组织连续、致密,无明显缺陷,厚度为4055μm,表面粗糙度为3.03.6μm,主要由Fe2Nb和Fe0.2Nb0.8等相组成,并含有大量的微晶组织和非晶组织;沉积层的最大显微硬度为642.0HV,是基体H13钢显微硬度的3.2倍;磨损失重量约为基体的1/3,耐磨性显著提高;沉积层自腐蚀电位相对于基体提高了113mV。...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电火花沉积示意图
第 2 章 试验材料、方法及设备2.1 试验材料试验所用基体材料为 H13 热作模具钢，其化学成分如表 2-1 所示，试板尺寸为 70mm×40mm×5mm，如图 2.1(a)所示，图 2.1(b)为 H13 钢基体 XRD 分析结果。电极材料为Φ3mm×100mm 的铌棒和钼棒，纯度可达 99.99%。保护气体为高纯氩气（99.99%），防止电火花沉积过程中液态金属被空气氧化。表 2-1 H13 钢化学成分（质量百分数）Table 2-1 Chemical compositions of H13 steel (wt.%)Cr Mo Si V C Mn S P Fe4.75~5.50 1.10~1.75 0.80~1.20 0.80~1.20 0.32~0.45 0.20~0.50 ≤0.30 ≤0.30 Bal.
吉林大学硕士学位论文极材料在电火花沉积过程中发生尖端放电，造成沉积过程中的氧化打火须将电极材料尖端磨圆。所用电火花沉积设备为中国农业机械化科学院表面工程技术研究所研S-1400 型电火花沉积系统，如图 2.2 所示。该设备主要由电源系统、旋统以及气体保护系统三部分组成。系统可调节三个试验参数：电压、功率和频率。放电电压分为高低两个别为 100V 和 60V。功率调节范围为 100W 至 1400W，由四个功率开关分别为 100W、200W、400W 和 700W，沉积功率为所选功率数值之和。在 50~700Hz 的范围内连续可调。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电火花沉积工艺对3Cr2W8模具钢性能的影响[J]. 寇晓鹏,王轶之. 冶金与材料. 2017(06)
[2]CrNi3MoVA钢表面电火花沉积W-Ni-Fe-Co涂层的摩擦磨损性能[J]. 杨君宝,郭秋萍,赵博远,金浩,郭策安,张健. 材料导报. 2017(12)
[3]TA2表面电火花沉积Zr/WC复合涂层特性及界面行为研究[J]. 吴公一,张占领,孙凯伟,于华,邱然锋,石红信,张柯柯. 表面技术. 2016(01)
[4]炮钢表面电火花沉积NiCrAlY的工艺研究[J]. 陈瑞峰,鲍雪,赵博远,刘丽,杨彦卿. 装备制造技术. 2014(10)
[5]BT20钛合金表面电火花沉积WC涂层微观组织研究[J]. 王明伟,潘仁,李姝,赵秀君,朱志,张立文. 稀有金属材料与工程. 2014(02)
[6]电火花沉积技术的研究与应用进展[J]. 李占明,朱有利,孙晓峰,黄元林,张宏伟. 热加工工艺. 2013(24)
[7]45钢表面电火花沉积多层YG8涂层的组织和耐磨性[J]. 陈龙,孟惠民,黄亮亮,刘俊友. 材料热处理学报. 2013(11)
[8]H13钢模具表面电火花沉积修复层耐磨性和抗腐蚀性[J]. 葛志宏,邓静. 热加工工艺. 2013(21)
[9]40Cr钢表面电火花沉积WC的界面行为[J]. 王要利,于华,石红信,邱然峰,张柯柯. 材料热处理学报. 2013(08)
[10]H13钢表面电火花沉积WC涂层[J]. 王明伟,潘仁,李姝,周茂军,张立文. 材料热处理学报. 2013(S1)
硕士论文
[1]氮气氛下电火花沉积含TiN表面层的研究[D]. 牛金辉.吉林大学 2007
[2]电火花沉积及其合金化[D]. 王建升.昆明理工大学 2004
本文编号：3356109
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：96 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
电火花沉积示意图
第 2 章 试验材料、方法及设备2.1 试验材料试验所用基体材料为 H13 热作模具钢，其化学成分如表 2-1 所示，试板尺寸为 70mm×40mm×5mm，如图 2.1(a)所示，图 2.1(b)为 H13 钢基体 XRD 分析结果。电极材料为Φ3mm×100mm 的铌棒和钼棒，纯度可达 99.99%。保护气体为高纯氩气（99.99%），防止电火花沉积过程中液态金属被空气氧化。表 2-1 H13 钢化学成分（质量百分数）Table 2-1 Chemical compositions of H13 steel (wt.%)Cr Mo Si V C Mn S P Fe4.75~5.50 1.10~1.75 0.80~1.20 0.80~1.20 0.32~0.45 0.20~0.50 ≤0.30 ≤0.30 Bal.
吉林大学硕士学位论文极材料在电火花沉积过程中发生尖端放电，造成沉积过程中的氧化打火须将电极材料尖端磨圆。所用电火花沉积设备为中国农业机械化科学院表面工程技术研究所研S-1400 型电火花沉积系统，如图 2.2 所示。该设备主要由电源系统、旋统以及气体保护系统三部分组成。系统可调节三个试验参数：电压、功率和频率。放电电压分为高低两个别为 100V 和 60V。功率调节范围为 100W 至 1400W，由四个功率开关分别为 100W、200W、400W 和 700W，沉积功率为所选功率数值之和。在 50~700Hz 的范围内连续可调。
【参考文献】：
期刊论文
[1]电火花沉积工艺对3Cr2W8模具钢性能的影响[J]. 寇晓鹏,王轶之. 冶金与材料. 2017(06)
[2]CrNi3MoVA钢表面电火花沉积W-Ni-Fe-Co涂层的摩擦磨损性能[J]. 杨君宝,郭秋萍,赵博远,金浩,郭策安,张健. 材料导报. 2017(12)
[3]TA2表面电火花沉积Zr/WC复合涂层特性及界面行为研究[J]. 吴公一,张占领,孙凯伟,于华,邱然锋,石红信,张柯柯. 表面技术. 2016(01)
[4]炮钢表面电火花沉积NiCrAlY的工艺研究[J]. 陈瑞峰,鲍雪,赵博远,刘丽,杨彦卿. 装备制造技术. 2014(10)
[5]BT20钛合金表面电火花沉积WC涂层微观组织研究[J]. 王明伟,潘仁,李姝,赵秀君,朱志,张立文. 稀有金属材料与工程. 2014(02)
[6]电火花沉积技术的研究与应用进展[J]. 李占明,朱有利,孙晓峰,黄元林,张宏伟. 热加工工艺. 2013(24)
[7]45钢表面电火花沉积多层YG8涂层的组织和耐磨性[J]. 陈龙,孟惠民,黄亮亮,刘俊友. 材料热处理学报. 2013(11)
[8]H13钢模具表面电火花沉积修复层耐磨性和抗腐蚀性[J]. 葛志宏,邓静. 热加工工艺. 2013(21)
[9]40Cr钢表面电火花沉积WC的界面行为[J]. 王要利,于华,石红信,邱然峰,张柯柯. 材料热处理学报. 2013(08)
[10]H13钢表面电火花沉积WC涂层[J]. 王明伟,潘仁,李姝,周茂军,张立文. 材料热处理学报. 2013(S1)
硕士论文
[1]氮气氛下电火花沉积含TiN表面层的研究[D]. 牛金辉.吉林大学 2007
[2]电火花沉积及其合金化[D]. 王建升.昆明理工大学 2004
本文编号：3356109
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiagonggongyi/3356109.html
