本文關(guān)鍵詞：H13鋼激光仿生強化熱疲勞及磨損性能研究

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【摘要】：現(xiàn)如今H13鋼已廣泛使用于鋁合金壓鑄模具中,但是由于壓鑄過程中模具易出現(xiàn)熱磨損及熱疲勞龜裂等失效現(xiàn)象,導(dǎo)致生產(chǎn)效率降低。激光表面仿生強化技術(shù)作為一種新型表面強化方式已受到國內(nèi)外各界的重視。本文利用試驗方式對H13鋼磨損及熱疲勞性能進行研究,通過對仿生模型及激光表面強化方式的對比來探究更有效的強化方式及強化模型,旨在提高實際生產(chǎn)效率。本文中分別選取不同試驗方式來探究激光仿生強化技術(shù)對H13鋼磨損及熱疲勞性能的影響。試驗首先利用激光表面熔凝方式在試樣表面上熔凝出不同面積比的直線型激光仿生條紋,并對試樣進行600℃的高溫干磨損試驗。利用掃描電鏡分析激光熔凝單元體組織及形態(tài);研究了非光滑單元體對H13鋼高溫磨損性能的影響;對H13鋼高溫磨損形式及磨損機理進行分析。結(jié)果表明:試樣的摩擦系數(shù)和抗磨損性能都隨熔凝面積比的增大而增大,但增速趨于平緩。在探究H13鋼熱疲勞性能的試驗中,試驗方法為鋁介質(zhì)熱疲勞試驗。選取直線型與網(wǎng)格型兩種仿生模型,分別利用激光表面熔凝和激光表面填絲強化方式對H13鋼表面進行強化,熱疲勞循環(huán)試驗過程中每循環(huán)500周期記錄試驗數(shù)據(jù),共循環(huán)5000周期記錄熱疲勞裂紋擴展情況。分析兩種強化方式對H13鋼熱疲勞性能的影響,研究了熱疲勞裂紋的產(chǎn)生及擴展過程。結(jié)果表明:經(jīng)激光填絲強化所得仿生單元體硬度相對于激光熔凝強化所得單元體硬度略有提高;經(jīng)激光填絲強化后試樣具有更高的熱疲勞抗性;網(wǎng)格仿生模型效果優(yōu)于直線型仿生模型。最后實際利用一套模具對其進行激光表面填絲強化。實際生產(chǎn)結(jié)果表明:經(jīng)過激光表面填絲強化后的模具使用壽命提高了約1倍。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG178;TG665

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本文編號：1289777