Cr12MoV汽车冲压模具钢的激光淬火工艺及摩擦磨损机理研究

发布时间：2017-12-22 10:13

  本文关键词：Cr12MoV汽车冲压模具钢的激光淬火工艺及摩擦磨损机理研究　出处：《沈阳工业大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

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【摘要】：Cr12MoV钢因其较高的硬度、强度、耐磨性以及热处理变形小的特点,广泛应用于汽车冲压模具的制造,激光表面淬火能够快速有效的提高Cr12MoV汽车冲压模具钢的表面性能。对于这种实际应用表现突出的模具钢,外界更关注于其性能方面,对Cr12MoV钢激光淬火的微观组织强化机理以及摩擦磨损机理没有进行深入探讨,然而决定材料性能的正是微观组织。因此,本课题采用激光淬火工艺对Cr12MoV汽车冲压模具钢进行表面强化,提高表面硬度及摩擦磨损性能,并进一步分析其摩擦磨损机理。采用FL-Dlight-1500半导体激光器对Cr12MoV钢进行激光表面淬火,工艺参数为激光功率1500W、扫描速度10mm/s、离焦量47mm,淬火层深度达到0.93mm,表面硬度达到60.1HRC,共晶碳化物不均匀度降低,满足使用要求。通过光镜、扫描电镜、透射电镜、XRD对显微组织的分析,Cr12MoV钢激光表面淬火性能提升的主要原因为形成了微观亚结构为孪晶的马氏体相变。通过建立形核模型计算对比,确定析出的二次碳化物(Fe_(2.5)Cr_(4.3)Mo_(0.1))C_3依附于位错形核弥散分布与Cr的固溶形成的(Fe,Cr)固溶体,都对Cr12MoV激光淬火后基体起到了强化的作用。对激光淬火后Cr12MoV钢进行模拟实际生产的摩擦磨损实验,磨损率仅为0.36%,摩擦系数为0.5272,磨痕宽度5.1μm,磨痕深度1.7μm。通过改变激光功率的大小,对不同功率密度下的Cr12MoV钢进行相成分分析,结合表面磨损形貌,确定Cr12MoV钢激光淬火摩擦磨损形式以磨粒磨损为主,在空气中发生氧化磨损,同时伴随少量的剥落现象。随着二次碳化物(Fe_(2.5)Cr_(4.3)Mo_(0.1))C_3的弥散强化,克服了由于表面硬度过低引起的粘着磨损机制;共晶碳化物(Fe,Cr)_7C_3的部分溶解一定程度上降低了磨粒磨损,而耐磨孪晶马氏体的相变与碳化物之间形成了相互保护相互支撑的作用,克服了激光淬火Cr12MoV钢的磨粒磨损以及剥落现象。
【学位授予单位】：沈阳工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TG161

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 何柏林;江明明;;激光淬火技术在模具表面处理中的应用与展望[J];表面技术;2016年11期

2 付贵忠;孔德军;张垒;;激光淬火后Cr12MoV渗铬层的摩擦与磨损性能[J];材料工程;2016年04期

3 陆刚;;表面强化技术在模具制造中的应用[J];特钢技术;2016年01期

4 何力佳;赵晓杰;王函;;光纤激光-渗氮处理对Cr12MoV钢组织和性能的影响[J];铸造;2015年10期

5 金飞翔;李云涛;王金葵;张海涛;;Cr12MoV模具钢激光表面淬火功率对高频疲劳性能的影响[J];河北工业大学学报;2013年06期

6 陈枝钧;彭坤;许建芳;蔡俞;杨文俊;;Cr12MoV工作辊感应淬火新工艺[J];金属加工(热加工);2013年S1期

7 郑万全;;攻克核心课题 积极发展高端汽车冲压模具[J];金属加工(冷加工);2013年10期

8 李云涛;尹博;孙文强;张海涛;;激光功率对Cr12MoV钢激光淬火强化的影响[J];模具工业;2013年04期

9 王超;蔡红;叶俭;顾正;王静;;Cr12MoV钢的高功率半导体激光表面硬化[J];热处理;2013年01期

10 赵春林;;汽车覆盖件模具行业现状及发展方向[J];汽车与配件;2012年37期

中国硕士学位论文全文数据库 前2条

1 蔺涛涛;几种热作模具材料表面TD渗铬的工艺研究[D];武汉理工大学;2010年

2 周玉成;碳素结构钢和Cr12MoV钢的激光表面淬火研究[D];重庆大学;2009年

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本文编号：1319217