發(fā)布時(shí)間：2017-03-23 02:14

  本文關(guān)鍵詞：45鋼激光鉻鉬硼合金化工藝研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文利用CO2激光成套設(shè)備在45鋼表面分別制備了鉻、鉬、硼及鉻鉬硼合金化層,研究了激光工藝參數(shù)和成分配比等對合金化層組織和性能的影響,優(yōu)化了激光鉻鉬硼合金化的工藝,研究結(jié)果表明:(1)在激光鉻合金化中,得到最佳工藝參數(shù)為:激光功率5.2kw,激光掃描速度8mm?s-1,預(yù)涂層厚度0.15mm,激光焦距330mm,搭接率30%。經(jīng)最佳工藝參數(shù)得到的鉻合金化層,其平均硬度為473HV,合金化層厚度為1350μm。熱影響區(qū)厚度為120μm,硬度由表及里從473HV到201HV呈梯度分布。鉻合金化層組織為含Cr的化合物層,以Fe-Cr、CrxFey等為主,合金化層組織形態(tài)為柱狀晶,由表及里柱狀晶逐漸變大。(2)在激光鉬合金化中,得到最佳工藝參數(shù)為:激光功率4.3kw,激光掃描速度8mm?s-1,預(yù)涂層厚度0.25mm,激光焦距330mm,搭接率30%。經(jīng)最佳工藝參數(shù)得到的鉬合金化層,其平均硬度為723HV,合金化層厚度為890μm。熱影響區(qū)厚度約為120μm,硬度從723HV到203HV呈梯度分布。合金化層的組織是含Mo的化合物層,以Fe2Mo、FeMo、Mo2C為主,組織形態(tài)由表及里從等軸晶向柱狀晶過渡。(3)在激光硼合金化中,得到最佳工藝參數(shù)為:激光功率4kw,激光掃描速度8mm?s-1,KBF4添加量3wt.%,激光焦距320mm,搭接率30%,預(yù)涂層厚度0.15mm。經(jīng)最佳工藝參數(shù)得到的硼合金化層,其厚度約為860μm,合金化層平均硬度達(dá)到1350HV。熱影響區(qū)厚度約為100μm,硬度由1350HV到230HV呈梯度分布。硼合金化層組織為Fe2B及少量α-Fe,組織形態(tài)由表及里從胞狀晶過渡到樹枝晶。(4)在激光鉻鉬硼三元合金化中,得到最佳工藝參數(shù)為:激光功率3.7kw,激光掃描速度8mm?s-1,鉻鉬硼添加量2:1:1,搭接率30%,激光焦距330mm,預(yù)涂層厚度0.15mm。經(jīng)最佳工藝參數(shù)得到的合金化層,其平均硬度為970HV。熱影響區(qū)硬度從970HV到230HV呈梯度分布。合金化層組織Cr、Mo、B的化合物層,由Fe2B、FeMo、Fe-Cr、Cr2B、Cr7BC4等組成,合金化層組織形態(tài)由表及里呈不規(guī)則胞狀晶過渡到柱狀晶。
【關(guān)鍵詞】：45鋼 鉻鉬硼 激光合金化 合金化層組織 顯微硬度
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要3-5
• abstract5-11
• 第一章 緒論11-30
• 1.1 課題背景及意義11-12
• 1.2 激光合金化技術(shù)概述12-17
• 1.2.1 激光合金化的原理12-13
• 1.2.2 激光合金化的特點(diǎn)13
• 1.2.3 激光合金化的工藝13-15
• 1.2.4 激光合金化的設(shè)備15-16
• 1.2.5 激光合金化的數(shù)值模擬16-17
• 1.3 激光合金化的研究現(xiàn)狀17-23
• 1.3.1 激光合金化工藝研究現(xiàn)狀17-21
• 1.3.2 金屬基涂層合金化的研究現(xiàn)狀21-23
• 1.3.3 非金屬基涂層合金化的研究現(xiàn)狀23
• 1.4 激光合金化的應(yīng)用研究23-27
• 1.4.1 激光合金化在汽車零配件中的應(yīng)用23-24
• 1.4.2 激光合金化在軋輥中的應(yīng)用24-25
• 1.4.3 激光合金化在模具中的應(yīng)用25-26
• 1.4.4 激光合金化在齒輪中的應(yīng)用26-27
• 1.5 激光合金化存在的問題和發(fā)展趨勢27-28
• 1.5.1 激光合金化存在的問題27
• 1.5.2 激光合金化的發(fā)展趨勢27-28
• 1.6 本論文研究的主要內(nèi)容28-30
• 1.6.1 本文主要內(nèi)容28-29
• 1.6.2 試驗(yàn)方案及技術(shù)路線29-30
• 第二章 試驗(yàn)條件及方法30-33
• 2.1 試驗(yàn)條件30-31
• 2.1.1 試驗(yàn)材料30
• 2.1.2 試驗(yàn)設(shè)備30-31
• 2.2 試驗(yàn)方法31-33
• 2.2.1 激光合金化31
• 2.2.2 金相組織觀察31-32
• 2.2.3 合金化層物相分析32
• 2.2.4 顯微硬度的檢測32-33
• 第三章 45鋼激光鉻合金化的工藝研究33-41
• 3.1 前言33
• 3.2 激光鉻合金化的工藝優(yōu)化33-38
• 3.2.1 激光功率對鉻合金化層硬度及厚度的影響33-35
• 3.2.2 激光掃描速度對鉻合金化層硬度及厚度的影響35-36
• 3.2.3 預(yù)涂層厚度對鉻合金化層硬度及厚度的影響36-38
• 3.3 激光鉻合金化的組織及物相分析38-39
• 3.4 鉻合金化的顯微硬度分析39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 第四章 45鋼激光鉬合金化的工藝研究41-49
• 4.1 前言41
• 4.2 激光鉬合金化的工藝優(yōu)化41-45
• 4.2.1 激光功率對鉬合金化層硬度及厚度的影響41-42
• 4.2.2 激光掃描速度對鉬合金化層硬度及厚度的影響42-44
• 4.2.3 預(yù)涂層厚度對鉬合金化層硬度及厚度的影響44-45
• 4.3 激光鉬合金化的組織及物相分析45-47
• 4.4 鉬合金化的顯微硬度分析47-48
• 4.5 本章小結(jié)48-49
• 第五章 45鋼激光硼合金化的工藝研究49-57
• 5.1 前言49
• 5.2 激光硼合金化的工藝優(yōu)化49-54
• 5.2.1 激光功率對硼合金化層厚度及硬度的影響50-51
• 5.2.2 激光掃描速度對硼合金化層厚度及硬度的影響51-52
• 5.2.3 催化劑KFB4添加量對硼合金化層厚度及硬度的影響52-54
• 5.3 激光硼合金化的組織及物相分析54-56
• 5.4 硼合金化的顯微硬度分析56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 第六章 45鋼激光鉻鉬硼多元合金化的工藝研究57-64
• 6.1 前言57
• 6.2 激光鉻鉬硼多元合金化的工藝優(yōu)化57-60
• 6.2.1 激光功率對合金化層硬度的影響58-59
• 6.2.2 激光掃描速度對合金化層硬度的影響59
• 6.2.3 鉻鉬硼成分配比對合金化層硬度的影響59-60
• 6.3 激光鉻鉬硼合金化的組織及物相分析60-62
• 6.4 鉻鉬硼合金化的顯微硬度分析62-63
• 6.5 本章小結(jié)63-64
• 第七章 結(jié)論及展望64-67
• 7.1 結(jié)論64-65
• 7.2 展望65-67
• 參考文獻(xiàn)67-71
• 致謝71-72
• 碩士期間發(fā)表的論文72

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