65Nb基体钢N-C-V-Mo-RE多元共渗研究

发布时间：2017-08-26 11:30

  本文关键词：65Nb基体钢N-C-V-Mo-RE多元共渗研究

  更多相关文章： 65Nb基体钢 多元共渗 正交试验 复合表面强化

【摘要】：模具的失效往往开始于模具材料的表面,由于存在表面微观组织缺陷或表面耐磨性不足等原因,模具使用寿命往往不能达到设计要求。因此,对模具进行表面强化处理是提高模具寿命的有效方法。本文采用N-C共渗化学热处理和TRD盐浴渗金属法相结合的复合表面强化方法研究了 65Nb基体钢的N-C-V-Mo-RE多元共渗工艺,采用正交试验分析等方法对65Nb基体钢N-C-V-Mo-RE多元共渗工艺的盐浴配方和工艺路线进行了优化分析,得到最优的硼砂盐浴配方为:8%V2O5,8%MoO3,4%RE,7%K2CO3,7%NaF,其中待渗金属氧化物的还原剂为铝粉;最优工艺路线为:570℃×4h N-C预渗处理+1000℃×4h V-Mo-RE共渗处理+550℃×1h回火处理(2次),其中N-C预渗采用J-2氮碳共渗基盐。采用显微硬度测量、扫描电子显微镜(SEM)观察、能谱仪(EDX)分析以及X射线衍射(XRD)分析等分析方法和分析技术对65Nb基体钢N-C-V-Mo-RE多元共渗层的表面硬度、组织形貌、晶粒形貌、元素分布以及物相组成进行研究和分析,发现多元共渗层组织连续致密而厚度均匀,并且多元共渗层厚度在10μm左右,主要由晶粒细小的等轴晶构成;多元共渗层的主要物相组成为VN、Mo2N、V8C7、Mo2C,由这些硬质相构成的共渗层能显著提高65Nb基体钢的表面硬度至2656.3HV0.1。对经N-C-V-Mo-RE多元共渗处理、N-C共渗处理和淬回火处理的65Nb基体钢进行磨损性能试验和抗热疲劳性能试验,发现经N-C-V-Mo-RE多元共渗处理的65Nb钢表面较其它两种试样具有更优的耐磨损性能和抗热疲劳性能。因此,采用经N-C-V-Mo-RE多元共渗处理的65Nb基体钢作为模具材料用钢,对提高模具使用寿命和降低模具使用成本具有十分重要的意义。
【关键词】：65Nb基体钢 多元共渗 正交试验 复合表面强化
【学位授予单位】：广西大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG174.4
【目录】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 绪论10-23
• 1.1 课题选题背景及意义10-11
• 1.2 65Nb基体钢概况11-16
• 1.2.1 基体钢的发展11-13
• 1.2.2 65Nb基体钢介绍13-14
• 1.2.3 65Nb基体钢的表面改性研究14-16
• 1.3 稀土化学热处理研究现状及趋势16-22
• 1.3.1 催渗效应16-19
• 1.3.2 微合金化效应19-21
• 1.3.3 细化晶粒效应21
• 1.3.4 稀土的最佳添加量特点21
• 1.3.5 稀土化学热处理研究趋势21-22
• 1.4 课题研究主要内容22-23
• 第2章 实验概述23-29
• 2.1 实验材料及试样制备23-25
• 2.1.1 实验材料23-24
• 2.1.2 制备工艺及设备24-25
• 2.2 组织分析方法及设备25
• 2.3 性能测试方法及设备25-29
• 2.3.1 硬度测试方法25-26
• 2.3.2 耐磨性测试方法26-27
• 2.3.3 抗热疲劳性测试方法27-29
• 第3章 多元共渗配方及工艺研究29-44
• 3.1 N-C预渗工艺研究29-31
• 3.2 V-Mo-RE盐浴共渗配方及工艺研究31-39
• 3.2.1 V-Mo-RE盐浴共渗配方研究31-39
• 3.3 V-Mo-RE盐浴共渗工艺研究39-43
• 3.4 本章小结43-44
• 第4章 多元共渗渗层组织及结构分析44-52
• 4.1 渗层形貌分析44-47
• 4.2 渗层能谱分析47-49
• 4.3 渗层物相分析49-51
• 4.4 本章小结51-52
• 第5章 多元共渗渗层性能研究52-68
• 5.1 显微硬度研究52-53
• 5.2 耐磨性研究53-60
• 5.2.1 材料的磨损失效53-54
• 5.2.2 磨损性能分析54-57
• 5.2.3 磨损表面形貌分析57-60
• 5.3 抗热疲劳性研究60-67
• 5.3.1 模具钢的热疲劳裂纹萌生与扩展60-61
• 5.3.2 表面裂纹形貌分析61-64
• 5.3.3 V形切口裂纹分析64-67
• 5.4 本章小结67-68
• 第6章 总结及展望68-70
• 6.1 总结68-69
• 6.2 展望69-70
• 参考文献70-76
• 致谢76-77
• 攻读学位期间发表论文情况77

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 ;2015年中国模具进出口情况[J];模具工业;2016年07期

2 吴立志;;中国高速钢的发展[J];河北冶金;2015年11期

3 张志坚;司乃潮;孙少纯;刘光磊;吴勤方;;ZAlSi_7Cu_4在不同工艺条件下的热疲劳裂纹生长[J];中国有色金属学报;2012年11期

4 衣林;陈跃良;徐丽;胡建军;罗浩;;金属材料疲劳微裂纹的萌生与扩展研究[J];飞机设计;2012年02期

5 刘伟;窦百香;;45钢无毒盐浴氮碳共渗工艺研究[J];热处理技术与装备;2011年05期

6 李养良;王洪涛;王利;甘春飞;;40Cr表面激光熔覆镍基合金的组织研究[J];应用激光;2011年05期

7 孔向阳;季诚昌;;盐浴渗钒层的制备及性能研究[J];上海金属;2011年04期

8 庞祖高;韦春萍;雷声远;韦健;;H13钢RE-N-C-S-V-Nb多元共渗工艺优化[J];金属热处理;2011年07期

9 张红霞;赵玉梅;师侦峰;;稀土元素在金属表面改性中的应用[J];金属热处理;2011年03期

10 曹利民;马李;赵先锐;;20CrMnH的稀土共渗工艺对渗碳动力学的影响研究[J];台州学院学报;2010年03期

，

本文编号：741289