H13钢表面激光熔覆合金工艺、组织及磨损性能的研究

发布时间：2024-02-22 20:04

　　H13钢(4Cr5MoSiV1)作为最常见的热作模具钢,广泛用做热锻模、热挤压模等,需要长期在非常苛刻的高温、高压条件下工作,高温磨损是H13钢最主要的失效原因之一。采用激光熔覆技术在H13钢表面制备高耐磨涂层是解决该问题最有效的方法。本文采用激光熔覆技术将高镍铁合金粉末涂覆在H13钢基体获得Ni-Cr-Mo合金涂层,同时研究了激光熔覆参数对涂层质量的影响,获得了较佳的工艺参数。采用摩擦磨损试验机测试涂层和H13钢的高温磨损性能,采用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、EDS能谱仪等微光分析手段对涂层的组织、磨面形貌、物相以及成分进行观察和分析,并探讨了磨损机理。因此该研究具有很重要的理论意义和潜在的工业应用价值。研究结果表明:激光熔覆工艺参数对熔覆层的质量有显著影响。经筛选获得的最优熔覆工艺参数为:铺粉厚度0.5 mm;激光电流300 A;激光扫描速度2 mm/s;激光脉宽2 ms;激光频率20 Hz。所获得的熔覆层成型质量良好,组织细密,没有明显的孔洞和裂纹,与基体呈现良好的冶金结合。由熔覆层的顶部到底部,其组织由均匀的等轴晶转变为长条状的树枝晶。熔覆层物相以γ-(Fe,Ni)为主,同时...

【文章页数】：73 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-1激光熔覆送粉方式（a）预置法（b）同步法Fig.1-1Powderwaysoflasercladding(a)preset(b)synchronousfeedingmethod

在选择粉末时最主要的是粉末尺寸的大小。较高的粉末层填充密度可以实现更宽的粒径分布，主要是因为大粒径的粉末之间的间隙可以填充小粒径的粉末[21]。同步送粉，是利用气载式送粉器，将激光熔覆粉末直接输送入光斑内，随着光斑在工件表面的移动，形成熔覆层。实现同步送粉的方法有两种，一种为侧向....

图1-2丁阳喜等人的研究成果[15]

H13钢表面激光熔覆合金工艺、组织及磨损性能的研究果表明：如图1-2所示保持扫描速度不变，激光功率不同时试件熔覆区的显微组织。由图可以看出，它们的显微组织结构大致相同，都是由粒状、短棒状的胞晶组织组成，但图1-2（b）中晶粒分布要比图1-2（a）更加有序，并且晶粒尺寸更....

图2-2合金粉末形貌图

比如表2-2所示。按照粉末的比例称量并进行混合，，混料时间为12h，混合后的粉末如图2-2所示。从匀，无明显聚团、凝聚现象，说明混料情况良好。对析，得到如图2-3所示的图谱。图谱显示各种粉末存某种粉末。将混合好的粉末放在干燥皿中进行保存。中进行干燥，干燥参数为：干....

图2-3熔覆材料的XRD衍射图谱

图2-3熔覆材料的XRD衍射图谱Fig.2-3XRDdiffractionpatternofcladdingmaterial.2激光熔覆设备和熔覆层的制备激光熔覆设备有很多部分组成，主要含有激光器、加工控制系统、光路系统却系统、工作台等组成。激光熔覆设备的最....

本文编号：3907189