4Cr5Mo3V钢热处理及激光表面改性技术的研究

发布时间：2023-07-26 18:24

　　4Cr5Mo3V钢是我国自主研发的一种热作模具钢,具有良好的抗回火稳定性能、抗热疲劳性能以及高温强度,在滚动轴承套圈的锻造生产中,被用作热锻冲头。在生产过程中,因其在服役条件下需承受约1000℃左右的温度、较大冲击力与摩擦力,极易产生热疲劳、磨损和断裂等失效。为提高其使用寿命,本文采用金相显微镜、扫描电镜和硬度计等分析测试手段,研究了4Cr5Mo3V钢在不同淬火温度和回火温度情况下的力学性能、组织形貌、热稳定性能和热疲劳性能的变化规律,并与激光表面宽带淬火工艺进行比较,得出以下结论:(1)随着淬火温度的升高,4Cr5Mo3V钢的硬度值呈现先上升后下降的变化趋势;在淬火温度为1040℃时,硬度值达到最高的60 HRC。(2)在1030℃淬火条件下,进行不同温度的回火,发现在回火温度为400℃以下,组织为回火马氏体组织;伴随着回火温度的升高,板条状马氏体进一步分解;至650℃后,转变为回火索氏体组织;而且随着回火温度的升高,硬度值呈现先下降,后上升再下降的变化趋势,在550℃出现二次硬化,硬度值最高可达52.8 HRC。(3)经1030℃淬火,并分别进行450℃、500℃、550℃和600...

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

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中文摘要
ABSTRACT
1.绪论
    1.1 模具钢的分类
        1.1.1 冷作模具钢
        1.1.2 塑料模具钢
        1.1.3 热作模具钢
    1.2 热作模具钢的主要失效形式及性能要求
        1.2.1 热作模具钢主要失效形式
        1.2.2 热作模具钢的性能要求
    1.3 热作模具钢元素的作用
    1.4 热作模具钢的淬火与回火工艺
        1.4.1 淬火
        1.4.2 回火
    1.5 热作模具钢的激光表面改性
    1.6 本文研究目的意义及主要内容
2.实验方案
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 热处理实验
        2.2.2 冲击性能
        2.2.3 热稳定性
        2.2.4 热疲劳性能
        2.2.5 宽带激光淬火实验
    2.3 组织性能观察
        2.3.1 显微组织形貌观察
        2.3.2 硬度测量
3.4Cr5Mo3V钢热处理工艺的研究
    3.1 淬火温度对4Cr5Mo3V热作模具钢淬火组织与硬度的影响
        3.1.1 淬火温度对组织的影响
        3.1.2 淬火温度对硬度的影响
    3.2 回火温度对4Cr5Mo3V热作模具钢回火组织的影响
        3.2.1 回火温度对组织的影响
        3.2.2 回火温度对硬度的影响
    3.3 冲击性能
    3.4 热稳定性研究
    3.5 热疲劳性能
        3.5.1 循环500次后热疲劳性能
        3.5.2 循环1000次后热疲劳性能
    3.6 本章小结
4.4Cr5Mo3V钢的激光表面淬火工艺的研究
    4.1 表面形貌观察
    4.2 硬度测量
        4.2.1 激光工艺参数对淬火层表面硬度的影响
        4.2.2 激光工艺参数对淬火层横截面硬度的影响
    4.3 激光淬火层的显微组织形貌
    4.4 本章小结
5.结论
参考文献
致谢
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本文编号：3837323