铬青铜合金激光表面强化工艺与性能研究

发布时间：2023-02-07 21:41

　　铬青铜合金因其具有良好的硬度、导电和导热性而在工业领域备受欢迎。如电极材料、结晶器内套、高速电气化铁路接触线、引线框架材料等。但是该合金的表面性能仍不完全满足工业领域的应用要求。本课题采用激光表面改性技术对C18200铬青铜合金进行表面处理,以提高其表面硬度和耐磨性能。采用“LDM-4000Laserline”型激光器对C18200铬青铜合金进行激光淬火。观察分析了激光功率和扫描速度对淬火层组织形貌的影响,研究了激光功率和扫描速度对表面硬度变化的影响规律,并获得了最佳激光淬火工艺参数为激光功率1700W、扫描速度7mm/s、离焦量300mm,在该工艺参数下,获得的淬火层深度约为40μm,表面硬度为110.6HV,与原始基材相比(100HV),表面硬度提高了10.6%。通过金相显微镜、SEM、EDS和XRD对显微组织进行分析,淬火层组织中Cr相粒子明显细化,呈弥散分布。对激光淬火后的试样进行时效处理。研究了时效处理对表面硬度变化的影响,确定时效温度500℃,时效时间90min为最佳时效工艺参数。在经时效处理后,表面硬度可以达到118.9HV,与原始基材相比,表面硬度提高了18.9%。经过...

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

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摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 铜铬系合金强化机制
        1.2.1 固溶强化
        1.2.2 时效析出强化
        1.2.3 变形强化
        1.2.4 细晶强化
        1.2.5 弥散强化
    1.3 铜合金表面强化的主要途径
        1.3.1 电镀和化学镀
        1.3.2 热喷涂技术
        1.3.3 气相沉积技术
        1.3.4 多元共渗
        1.3.5 表面纳米化
        1.3.6 高能束改性
    1.4 激光表面强化技术在铜合金上的应用
        1.4.1 激光重熔技术
        1.4.2 激光熔覆技术
        1.4.3 激光表面合金化技术
    1.5 激光淬火技术
        1.5.1 激光淬火强化机理
        1.5.2 激光淬火技术特点
        1.5.3 激光淬火技术的应用
    1.6 本论文研究的目的和内容
        1.6.1 研究目的
        1.6.2 研究内容
第2章 试验方法与过程
    2.1 试验材料
    2.2 试验设备及过程
        2.2.1 线切割设备
        2.2.2 激光淬火试验设备及过程
        2.2.3 时效处理试验设备及过程
    2.3 试样的制备和分析
        2.3.1 金相试样的制备
        2.3.2 金相分析
        2.3.3 SEM分析
        2.3.4 XRD分析
    2.4 性能测试
        2.4.1 硬度测试
        2.4.2 耐磨性能测试
    2.5 本章小结
第3章 铬青铜合金激光淬火工艺与组织性能研究
    3.1 引言
    3.2 激光淬火试验
        3.2.1 试验设计
        3.2.2 激光功率对显微组织的影响
        3.2.3 扫描速度对显微组织的影响
        3.2.4 激光功率对表面硬度的影响
        3.2.5 扫描速度对表面硬度的影响
    3.3 SEM及 EDS分析
    3.4 X射线衍射分析(XRD)
    3.5 摩擦磨损检测及分析
        3.5.1 试验材料及过程
        3.5.2 激光淬火摩擦系数
        3.5.3 激光淬火磨损量分析
        3.5.4 激光淬火磨痕分析
    3.6 本章小结
第4章 时效处理对淬火层组织与性能的影响
    4.1 引言
    4.2 激光淬火后的时效处理
        4.2.1 试验设计
        4.2.2 时效处理对淬火层组织的影响
        4.2.3 时效处理对表面硬度的影响
    4.3 SEM及 EDS分析
    4.4 X射线衍射分析(XRD)
    4.5 摩擦磨损测试及分析
        4.5.1 时效处理摩擦系数
        4.5.2 时效处理磨损量分析
    4.6 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果
致谢



本文编号：3737470