激光熔覆SiC/MoS 2 铁基覆层组织与摩擦学性能研究

发布时间：2023-04-25 20:18

　　实际生产中,模具等机械产品常由于表面磨损而导致早期失效,即严重影响了工业生产的效率,同时也极大的增加了生产成本,严重阻碍了工业生产的发展。本文针对模具等机械设备表面磨损失效的特点,采用理论分析和正交试验的方法,设计并制备了以HD钢(4Cr3Mo2VNiNb)成分为主要粘结相(简称HD-1)、SiC/MoS2为颗粒相的正交试验激光覆层,并运用OM、电子探针(BEI、EDS)、XRD、显微硬度及球盘式摩擦磨损试验等方法分析研究了覆层的显微组织结构与力学性能。试验结果表明,在45钢基体上制备的HD-1和HD-1/SiC/MoS2正交试验覆层的成形性较好,但添加SiC/MoS2颗粒相后覆层中出现少量的气孔、裂纹,而降低合金粉末中的碳含量可以减少裂纹缺陷。激光熔覆层的晶粒细小,HD-1覆层主要由细小晶粒的过饱和α-Fe(Cr、Ni、Si、Mo等)固溶体及其晶间网状残余奥氏体组织组成;而添加SiC/MoS2的覆层中还分布着细小碳化物颗粒(Cr、Mo、V等碳化物)和金属硫化物(CrS、MnS、MoS2),且残余奥氏体沿晶界呈断续网状分布。添加的SiC/MoS2颗粒大部分在激光熔覆过程中烧损分解,形成...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 热冲压模具的失效形式
    1.3 激光熔覆技术
        1.3.1 激光熔覆技术的特点
        1.3.2 激光熔覆材料
        1.3.3 激光熔覆研究内容、存在问题及研究方向
    1.4 自润滑材料
    1.5 本文研究目的和主要内容
        1.5.1 本文研究目的
        1.5.2 本文主要研究内容
第二章 试验材料与方法
    2.1 试验设计思想
    2.2 试验材料
        2.2.1 正交试验基体材料
        2.2.2 优化试验基体材料
        2.2.3 正交试验覆层材料
        2.2.4 优化试验覆层材料
    2.3 试验方法
        2.3.1 正交试验方法
        2.3.2 前期试验准备
        2.3.3 激光熔覆
        2.3.4 金相观测
        2.3.5 显微硬度测试
        2.3.6 电子探针能谱测试
        2.3.7 XRD测试
    2.4 摩擦磨损试验
        2.4.1 球盘式摩擦磨损试验
        2.4.2 砂浆磨损试验
第三章 激光覆层组织与性能
    3.1 正交试验设计
    3.2 正交试验激光覆层形貌
    3.3 正交试验激光覆层显微组织
        3.3.1 纯粘结相覆层显微组织
        3.3.2 添加颗粒相后覆层显微组织
    3.4 覆层XRD分析
    3.5 覆层电子探针分析
        3.5.1 纯粘结相覆层EDS分析
        3.5.2 添加颗粒相覆层EDS分析
    3.6 覆层显微硬度测试
    3.7 本章小结
第四章 摩擦磨损试验及分析
    4.1 室温下与淬火GCr15钢球对磨时球盘磨损试验
        4.1.1 摩擦系数
        4.1.2 体积磨损率
        4.1.3 覆层磨损形貌
    4.2 对磨球为退火GCr15钢球时球盘磨损试验
        4.2.1 摩擦系数
        4.2.2 体积磨损率
        4.2.3 磨痕形貌
    4.3 高温条件下与淬火GCr15对磨摩擦磨损试验
        4.3.1 摩擦系数
        4.3.2 体积磨损率
        4.3.3 磨痕形貌
    4.4 本章小结
第五章 优化覆层组织与性能
    5.1 优化试验方案
    5.2 覆层形貌与组织
    5.3 球盘摩擦磨损试验
        5.3.1 与淬火GCr15对磨
        5.3.2 与退火GCr15对磨
    5.4 砂浆磨损试验
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
致谢
参考文献



本文编号：3800992