本文關(guān)鍵詞：40Cr表面激光熔覆硬質(zhì)涂層及其應(yīng)用研究

  更多相關(guān)文章： 40Cr 激光熔覆 表面強(qiáng)化 耐磨性 模具

【摘要】：40Cr鋼是機(jī)械制造業(yè)使用最廣泛的合金鋼之一,其淬透性良好,經(jīng)過適當(dāng)?shù)臒崽幚砗缶哂辛己玫木C合力學(xué)性能、良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性:常用于制造軸類件、齒輪和中型塑料模具等機(jī)械零件。但是在工況比較惡劣的情況下,機(jī)械零件的磨損一般會(huì)很嚴(yán)重,使用壽命較低。激光熔覆技術(shù)是在激光束的作用下在金屬材料表面熔覆一層功能性涂層,達(dá)到表面強(qiáng)化的效果。利用激光熔覆技術(shù)在40Cr表面制備出具有特殊性能的合金涂層,既可以保留40Cr基體的強(qiáng)度和韌性,還可節(jié)省貴重的金屬材料,降低生產(chǎn)成本,具有重大的工業(yè)應(yīng)用價(jià)值。本文采用實(shí)驗(yàn)研究方法,針對(duì)40Cr鋼的表面激光熔覆強(qiáng)化展開研究,并將研究成果應(yīng)用于輪轂?zāi)＞叩闹圃?主要研究?jī)?nèi)容如下:根據(jù)激光熔覆過程中激光與材料的相互作用、金屬對(duì)激光的吸收等基礎(chǔ)理論,分析了凝固過程中的對(duì)流和傳熱。結(jié)合激光熔覆材料的設(shè)計(jì)原則和40Cr鋼的特點(diǎn),設(shè)計(jì)了三種合金粉末,并制定了激光熔覆實(shí)驗(yàn)方案。在40Cr鋼板上制備了耐磨熔覆層,對(duì)比分析了各個(gè)工藝參數(shù)條件對(duì)應(yīng)下的熔覆層的質(zhì)量,得出合適的激光功率、掃描速度和搭接率等工藝參數(shù)。通過采用XR D、金相顯微分析、顯微硬度測(cè)試等實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了熔覆層微觀性能;利用沖擊韌性實(shí)驗(yàn)、拉伸實(shí)驗(yàn)、摩擦磨損實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析了熔覆層的力學(xué)性能,為在40Cr表面制備優(yōu)質(zhì)合金熔覆層提供試驗(yàn)依據(jù)。根據(jù)輪轂?zāi)＞叩墓ぷ鳁l件,對(duì)比Cr12MoV與TZ675熔覆層的硬度、沖擊韌性和磨損性能,通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)確定了在輪轂?zāi)＞卟牧显O(shè)計(jì)時(shí)用40Cr表面熔覆TZ675耐磨合金層代替整體Cr12MoV的可行性,設(shè)計(jì)出可行的40Cr激光熔覆表面強(qiáng)化方案,并在40Cr輪轂?zāi)＞呱线M(jìn)行熔覆實(shí)驗(yàn),從實(shí)踐上論證激光熔覆技術(shù)的可行性。
【關(guān)鍵詞】：40Cr 激光熔覆 表面強(qiáng)化 耐磨性 模具
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-17
• 1.1 課題研究背景及意義10
• 1.2 常用的表面處理技術(shù)10-13
• 1.3 40Cr激光熔覆技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-16
• 1.3.1 激光熔覆技術(shù)研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3.2 40Cr表面激光熔覆研究進(jìn)展14
• 1.3.3 激光熔覆在工業(yè)中的應(yīng)用14-15
• 1.3.4 激光熔覆技術(shù)存在的問題15-16
• 1.4 本文主要的研究?jī)?nèi)容16-17
• 第2章 激光熔覆材料設(shè)計(jì)17-26
• 2.1 引言17
• 2.2 激光熔覆基礎(chǔ)理論17-21
• 2.2.1 激光與材料的相互作用17-18
• 2.2.2 金屬對(duì)激光吸收的影響因素18-19
• 2.2.3 激光熔覆凝固過程中的對(duì)流19-20
• 2.2.4 激光熔覆凝固過程中的傳熱20-21
• 2.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)備21-22
• 2.4 實(shí)驗(yàn)材料22-25
• 2.4.1 基體材料22
• 2.4.2 激光熔覆材料22-25
• 2.4.3 激光熔覆實(shí)驗(yàn)25
• 2.5 本章小結(jié)25-26
• 第3章 40Cr激光熔覆硬質(zhì)涂層工藝研究26-35
• 3.1 引言26
• 3.2 熔覆層質(zhì)量控制26-27
• 3.3 單層涂層與多層涂層27-28
• 3.4 激光熔覆的工藝參數(shù)28-30
• 3.4.1 激光器功率28
• 3.4.2 掃描速度28-29
• 3.4.3 搭接率29-30
• 3.4.4 鋪粉厚度30
• 3.5 制備熔覆層工藝實(shí)驗(yàn)研究30-34
• 3.5.1 激光功率與掃描速度30-32
• 3.5.2 搭接率實(shí)驗(yàn)研究32-33
• 3.5.3 鋪粉厚度與熔覆層厚度、高度研究33-34
• 3.6 本章小結(jié)34-35
• 第4章 40Cr激光熔覆硬質(zhì)涂層性能研究35-57
• 4.1 引言35
• 4.2 XRD物相分析35-37
• 4.3 熔覆層的組織分析37-42
• 4.3.1 TZ625的熔覆層分析38-40
• 4.3.2 TZ675的熔覆層分析40-41
• 4.3.3 TZ700的熔覆層分析41-42
• 4.4 多層熔覆層組織分析42-44
• 4.4.1 不含過渡層的熔覆層組織分析42-43
• 4.4.2 含過渡層熔覆的組織分析43-44
• 4.5 熔覆層的顯微硬度44-48
• 4.6 熔覆層的力學(xué)性能分析48-56
• 4.6.1 沖擊韌性48-50
• 4.6.2 拉伸性能50-53
• 4.6.3 摩擦磨損實(shí)驗(yàn)53-56
• 4.7 本章小結(jié)56-57
• 第5章 40Cr激光熔覆鋼制輪轂?zāi)＞邞?yīng)用研究57-63
• 5.1 引言57
• 5.2 輪轂?zāi)＞叩幕疽?/span>57-59
• 5.2.1 輪轂?zāi)＞呒捌涫Х绞?/span>57-59
• 5.2.2 Cr12MoV與 40Cr+TZ67559
• 5.3 40Cr輪轂?zāi)＞呒す馊鄹卜桨?/span>59-62
• 5.4 本章小結(jié)62-63
• 結(jié)論63-64
• 參考文獻(xiàn)64-68
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果68-69
• 致謝69

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