本文關(guān)鍵詞：廚刀刀刃TiC復合層的激光熔敷工藝及性能研究

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【摘要】：我國廚刀生產(chǎn)歷史悠久,但是由于品質(zhì)差、價格低廉,高端廚刀市場現(xiàn)在基本被外國貨占據(jù)。據(jù)分析,國外高端廚刀刀刃具有良好的耐磨性、耐蝕性和韌性,因此,提高刀具刃口部分的性能是生產(chǎn)高端廚刀的關(guān)鍵。由于先進的激光熔敷加工技術(shù)具有高效、穩(wěn)定、污染小、熱影響區(qū)小等優(yōu)點,采用激光熔敷加工技術(shù)對廚刀刀刃進行強化,是未來生產(chǎn)高端廚刀的發(fā)展趨勢。本文采用同軸送粉激光熔敷加工系統(tǒng)沿刀刃表面制備316L+Ti C合金熔敷層,研究了工藝參數(shù)對熔敷層宏觀形貌的影響以及熔覆層的微觀組織、合金元素分布、顯微硬度、摩擦磨損性能和激光熔敷刀開刃之后的性能。結(jié)果表明:隨著熔敷速度、激光功率的增大,熔敷層表面成形質(zhì)量均是先變好再變差,隨著保護氣壓力的增大,熔敷層質(zhì)量變差;隨著熔敷速度的增大,刀刃熔敷層厚度、熔敷量和稀釋率均減小;隨著激光功率的增大,刀刃熔敷層厚度、熔敷量和稀釋率均增大;隨著保護氣壓力的增大,刀刃熔敷層厚度、熔敷量均減小,稀釋率增大;采用最佳粉末配方、最佳工藝參數(shù)進行刀刃熔敷之后,熔敷層成形質(zhì)量好,平均宏觀硬度達到62.68HRC,符合高端刀具的要求,稀釋率為0.22;刀刃熔敷層斷面分為三個區(qū)域,即熔敷區(qū)、過渡區(qū)、基體。熔敷層中含有大量未熔解TiC顆粒,并直接鑲嵌到軟化基體316L基合金中,316L基合金對TiC顆粒起到韌化緩沖作用。過渡區(qū)存在少量晶粒粗化現(xiàn)象,但沒有明顯的過熱組織,并且主要為板條馬氏體組織;基體組織是致密的針狀馬氏體,晶間存在少量顆粒析出碳化物;合金元素在熔敷層界面處發(fā)生互相擴散,并且Fe、Cr、Ti、C四種元素含量在熔敷層內(nèi)的波動幅度比較大;熔敷層的顯微硬度在HV0.5690~900之間波動,平均顯微硬度約為HV0.5800,是基體的2.1倍;隨著試驗力的增大,刀刃熔敷層摩擦系數(shù)逐漸減小,磨損過程越來越平穩(wěn),具有良好的減磨性能,在使用過程中有助于減少刀刃的損耗,可延長廚刀使用壽命;激光熔敷刀刀刃初始鋒利度、耐用度、刀刃耐腐蝕性均達到歐標“優(yōu)”級別。
【關(guān)鍵詞】：3Cr13廚刀 激光熔敷 宏觀形貌 TiC 顯微組織
【學位授予單位】：蘭州理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TS972.21;TG174.4
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 課題研究背景及意義10-11
• 1.2 國內(nèi)外廚刀生產(chǎn)方式及行業(yè)問題11-14
• 1.2.1 國外廚刀生產(chǎn)方式11-12
• 1.2.2 國內(nèi)廚刀生產(chǎn)方式12-13
• 1.2.3 我國廚刀行業(yè)面臨的問題13-14
• 1.3 廚刀激光熔敷加工技術(shù)14-21
• 1.3.1 廚刀激光熔敷工藝參數(shù)15-16
• 1.3.2 廚刀激光熔敷系統(tǒng)16-17
• 1.3.3 廚刀激光熔敷材料17-21
• 1.4 本課題研究的主要內(nèi)容21-22
• 第2章 廚刀激光熔敷系統(tǒng)22-29
• 2.1 刀具同軸送粉激光熔敷系統(tǒng)構(gòu)成22-28
• 2.2 系統(tǒng)特點28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 試驗材料及方法29-32
• 3.1 試驗刀坯材料29
• 3.2 激光熔敷粉末材料29-30
• 3.3 試驗方法30-32
• 3.3.1 分析試樣的制備30
• 3.3.2 組織與性能分析30-32
• 第4章 刀刃激光熔敷層的制備32-44
• 4.1 刀刃激光熔敷層的制備32-33
• 4.1.1 材料預(yù)處理32
• 4.1.2 刀刃激光熔敷層制備32-33
• 4.2 工藝參數(shù)對熔敷層的影響33-41
• 4.2.1 工藝參數(shù)對熔敷層宏觀形貌的影響33-35
• 4.2.1.1 熔敷速度的影響33-34
• 4.2.1.2 激光功率的影響34
• 4.2.1.3 保護氣的影響34-35
• 4.2.2 工藝參數(shù)對熔敷層厚度、熔敷量、稀釋率的影響35-41
• 4.2.2.1 熔敷速度的影響36-37
• 4.2.2.2 激光功率的影響37-39
• 4.2.2.3 保護氣的影響39-41
• 4.3 最佳粉末配方的確定41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第5章 刀刃激光熔敷層組織與性能44-54
• 5.1 熔敷層組織分析44-49
• 5.1.1 顯微組織分析44-45
• 5.1.2 熔敷層背散射電子像及能譜點分析45-48
• 5.1.3 熔敷層線掃描分析48-49
• 5.2 熔敷層性能分析49-51
• 5.2.1 熔敷層顯微硬度分析49
• 5.2.2 熔敷層摩擦磨損性能分析49-51
• 5.3 激光熔敷刀開刃性能分析51-52
• 5.3.1 刀刃鋒利度分析51
• 5.3.2 刀刃耐用度分析51
• 5.3.3 刀刃耐腐蝕性分析51-52
• 5.4 本章小結(jié)52-54
• 結(jié)論與展望54-56
• 參考文獻56-60
• 致謝60-61
• 附錄A 攻讀學位期間所發(fā)表的學術(shù)論文目錄61

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本文編號：1111055