H13模具钢表面激光再制造Fe基合金熔覆层组织和性能的研究
发布时间：2024-06-01 22:48
近年来,随着我国汽车行业的迅猛发展,对模具的使用提出了更高的要求。提高模具钢表面服役质量和寿命的相关研究已经成为模具行业的热点课题。由于模具的服役环境恶劣,不可避免地会出现多种形式的失效,其中以表面磨损失效居多。本文利用激光再制造(激光熔覆技术和激光冲击强化技术),在H13模具钢表面制备了纯Fe基合金熔覆层,不同WC含量的WC-Fe复合熔覆层和不同M2含量高速钢合金的M2-Fe复合熔覆层。研究了各个熔覆层的宏观形貌、物相、微观组织、显微硬度以及摩擦磨损性能,探究了不同磨损表面的磨损机制。此外,分别研究了激光冲击强化对纯Fe基熔覆层的微观组织和摩擦磨损性能的影响,以及对其余复合熔覆层的摩擦磨损性能的影响。具体研究内容和结论如下:(1)在H13模具钢表面使用Fe104合金粉末制备了纯Fe基合金熔覆层,并对其表面进行了激光冲击强化处理。结果表明,纯Fe基熔覆层与基体呈现良好的冶金结合,宏观质量较好,无明显缺陷。熔覆层内主要物相为α-Fe、γ-Fe、M23C6、M7C3、M2B等,其内...
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 常规的模具表面改性技术
1.3 激光表面再制造技术
1.4 激光熔覆的技术研究现状
1.4.1 激光熔覆技术的工艺原理
1.4.2 激光熔覆合金粉末的研究现状
1.5 激光冲击强化技术的研究现状
1.5.1 激光冲击强化技术的工艺原理
1.5.2 激光冲击强化技术的应用现状
1.6 本课题的研究目的与内容
第二章 试验材料和试验方法
2.1 激光熔覆试验材料
2.1.1 试验基体材料
2.1.2 试验熔覆合金材料
2.1.3 合金粉末添加相
2.2 激光熔覆试验设备及方案
2.2.1 激光熔覆设备
2.2.2 激光熔覆工艺及方案
2.3 激光冲击强化试验设备及方案
2.3.1 激光冲击强化设备
2.3.2 激光冲击强化试验方案
2.4 组织观察与性能测试
2.4.1 熔覆层X射线衍射物相分析
2.4.2 金相组织观察
2.4.3 显微硬度测试
2.4.4 摩擦性能测试
2.4.5 SEM观察及成分分析
2.4.6 TEM微观组织观察
第三章 纯Fe基熔覆层组织和摩擦磨损性能分析
3.1 引言
3.2 纯Fe基熔覆层组织以及微观结构分析
3.2.1 熔覆层物相分析
3.2.2 熔覆层微观组织分析
3.3 纯Fe基熔覆层的摩擦磨损性能分析
3.3.1 熔覆层显微硬度分析
3.3.2 熔覆层摩擦系数及磨损率分析
3.3.3 熔覆层摩损形貌及磨损机制分析
3.4 激光冲击强化对纯Fe基熔覆层组织和摩擦磨损性能的影响
3.4.1 激光冲击强化对纯Fe基熔覆层微观结构的影响
3.4.2 激光冲击强化对纯Fe基熔覆层的摩擦磨损性能的影响
3.5 本章小结
第四章 不同WC含量对WC-Fe复合熔覆层的组织及摩擦磨损性能的影响
4.1 引言
4.2 不同WC含量对WC-Fe复合熔覆层微观组织的影响
4.2.1 复合熔覆层形貌及物相的分析
4.2.2 复合熔覆层微观组织的分析
4.3 不同WC含量对WC-Fe复合熔覆层摩擦磨损性能的影响
4.3.1 复合熔覆层显微硬度的分析
4.3.2 复合熔覆层摩擦系数和磨损率的分析
4.3.3 复合熔覆层磨损形貌和磨损机制的分析
4.4 WC强化复合熔覆层的机理分析
4.5 激光冲击对不同WC-Fe复合熔覆层摩擦磨损性能的影响
4.6 本章小结
第五章 不同M2含量对M2-Fe复合熔覆层的组织及摩擦磨损性能的影响
5.1 引言
5.2 不同M2含量对M2-Fe复合熔覆层微观组织的影响
5.2.1 复合熔覆层的形貌及物相的分析
5.2.2 复合熔覆层微观组织的分析
5.3 不同M2含量对M2-Fe复合熔覆层摩擦磨损性能的影响
5.3.1 复合熔覆层显微硬度分析
5.3.2 复合熔覆层摩擦系数和磨损率的分析
5.3.3 复合熔覆层磨损形貌和磨损机制的分析
5.4 激光冲击对不同M2-Fe复合熔覆层摩擦磨损性能的影响
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文与科研情况
本文编号：3986493
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 常规的模具表面改性技术
1.3 激光表面再制造技术
1.4 激光熔覆的技术研究现状
1.4.1 激光熔覆技术的工艺原理
1.4.2 激光熔覆合金粉末的研究现状
1.5 激光冲击强化技术的研究现状
1.5.1 激光冲击强化技术的工艺原理
1.5.2 激光冲击强化技术的应用现状
1.6 本课题的研究目的与内容
第二章 试验材料和试验方法
2.1 激光熔覆试验材料
2.1.1 试验基体材料
2.1.2 试验熔覆合金材料
2.1.3 合金粉末添加相
2.2 激光熔覆试验设备及方案
2.2.1 激光熔覆设备
2.2.2 激光熔覆工艺及方案
2.3 激光冲击强化试验设备及方案
2.3.1 激光冲击强化设备
2.3.2 激光冲击强化试验方案
2.4 组织观察与性能测试
2.4.1 熔覆层X射线衍射物相分析
2.4.2 金相组织观察
2.4.3 显微硬度测试
2.4.4 摩擦性能测试
2.4.5 SEM观察及成分分析
2.4.6 TEM微观组织观察
第三章 纯Fe基熔覆层组织和摩擦磨损性能分析
3.1 引言
3.2 纯Fe基熔覆层组织以及微观结构分析
3.2.1 熔覆层物相分析
3.2.2 熔覆层微观组织分析
3.3 纯Fe基熔覆层的摩擦磨损性能分析
3.3.1 熔覆层显微硬度分析
3.3.2 熔覆层摩擦系数及磨损率分析
3.3.3 熔覆层摩损形貌及磨损机制分析
3.4 激光冲击强化对纯Fe基熔覆层组织和摩擦磨损性能的影响
3.4.1 激光冲击强化对纯Fe基熔覆层微观结构的影响
3.4.2 激光冲击强化对纯Fe基熔覆层的摩擦磨损性能的影响
3.5 本章小结
第四章 不同WC含量对WC-Fe复合熔覆层的组织及摩擦磨损性能的影响
4.1 引言
4.2 不同WC含量对WC-Fe复合熔覆层微观组织的影响
4.2.1 复合熔覆层形貌及物相的分析
4.2.2 复合熔覆层微观组织的分析
4.3 不同WC含量对WC-Fe复合熔覆层摩擦磨损性能的影响
4.3.1 复合熔覆层显微硬度的分析
4.3.2 复合熔覆层摩擦系数和磨损率的分析
4.3.3 复合熔覆层磨损形貌和磨损机制的分析
4.4 WC强化复合熔覆层的机理分析
4.5 激光冲击对不同WC-Fe复合熔覆层摩擦磨损性能的影响
4.6 本章小结
第五章 不同M2含量对M2-Fe复合熔覆层的组织及摩擦磨损性能的影响
5.1 引言
5.2 不同M2含量对M2-Fe复合熔覆层微观组织的影响
5.2.1 复合熔覆层的形貌及物相的分析
5.2.2 复合熔覆层微观组织的分析
5.3 不同M2含量对M2-Fe复合熔覆层摩擦磨损性能的影响
5.3.1 复合熔覆层显微硬度分析
5.3.2 复合熔覆层摩擦系数和磨损率的分析
5.3.3 复合熔覆层磨损形貌和磨损机制的分析
5.4 激光冲击对不同M2-Fe复合熔覆层摩擦磨损性能的影响
5.5 本章小结
第六章 总结与展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读硕士学位期间发表的论文与科研情况
本文编号：3986493
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