5CrNiMo钢激光表面改性工艺的研究

发布时间：2021-10-02 07:33

　　模具钢在服役过程中不仅要经受热熔金属和冷却介质的冷热循环交替作用,还要承受高的冲击载荷和复杂的多向应力,其服役环境及其恶劣,由此带来的模具表面磨损现象成为非常棘手且亟待解决的严重问题,因此,提高模具表面综合性能,特别是延长使用寿命和提高其制品质量已成为模具发展的首要任务。激光表面改性作为表面工程的新兴技术,可在保持模具良好强韧性基础上,提高其表面耐磨性能。本文以5Cr Ni Mo钢作为实验研究对象,采用HGL-6000型横流CO2激光器对5Cr Ni Mo钢进行了宽带激光淬火和激光熔覆Fe基合金的工艺研究,并对激光淬硬层进行深冷处理;采用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪和X射线衍射仪对淬硬层和熔覆层组织与物相进行观察和分析,采用显微硬度计和高温摩擦磨损试验机测量了淬硬层与熔覆层的硬度与耐磨性。实验结果表明:随着扫描速度从600 mm/min增至800 mm/min和1000mm/min时,激光淬硬层组织随之细化;但硬度却有所下降,分别为751HV,733HV和721HV。深冷处理使淬硬层显微硬度提高了30HV以上。随着扫描速度增加,淬硬层的摩擦系数分别为0.513、0.432和0.4... 

【文章来源】：辽宁科技大学辽宁省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

模具磨损形貌

间因得不到润滑而被氧化及型腔表面被回火软化，加剧了磨损。1.2.2 热疲劳失效图1.2是模具由于型腔存在交变载荷和极大的温度梯度的作用而产生的热疲劳失效。在循环交替过程中，造成材料内部产生较大的热应力及内部组织的变化，加之模具长期承受机械载荷的作用，在模具表面产生网状或放射状的裂纹[21]。图 1.2 模具疲劳裂纹形貌[21]Fig. 1.2 Fatigue crack morphology of pattern[21]例如，热作模具脱模时，喷洒冷却液使模具表面温度迅速降低，此时模具表

反复大幅度的升降，局部热应力集中，产生热疲劳裂纹。加之金的摩擦，以及高温产生的氧化和脱模剂产生的电化学腐蚀，加剧一般循环多次的温度引起的塑性变形使得疲劳扩展而导致破坏[反复性工作应力，使模具因热疲劳而产生网状裂纹。形锻造成形中，筋板承受着极大的机械应力，与高温锻件的循环接造成部分材料超过相变溫度而发生退火软化的现象，使其承受机高速流动的部位产生塑性变形造成尺寸变化，造成模具失效。热常见的失效形式有塌陷、弯曲等（图 1.3 所示）[21]。

【参考文献】：
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硕士论文
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本文编号：3418244