為改善35CrMo鋼的表面性能,采用電子束掃描與等離子熱噴涂相結(jié)合的方法在其表面進行鉻鎳合金化處理;探究了強化層組織形貌和硬度的分布規(guī)律及電子束掃描工藝參數(shù)對強化層顯微組織及硬度的影響規(guī)律。結(jié)果表明:35CrMo鋼經(jīng)合金化處理后,表面由合金化區(qū)、熱影響區(qū)和基體三部分組成,合金化區(qū)顯微組織為短柱或近似等軸晶粒,熱影響區(qū)為針狀馬氏體,基體為珠光體和屈式體。鉻鎳元素在合金層發(fā)生固溶擴散,并析出彌散的Cr₂₃C₆增強相。合金層顯微硬度隨束流的增大先增大后減小,隨移動速度的增大而減小,熱影響區(qū)硬度隨束流增大先增大后減小,隨移動速度減小先增大后減小。 

【文章來源】：熱加工工藝. 2020,49(14)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

連續(xù)型掃描電子束合金化處理示意圖

經(jīng)電子束表面合金化處理后，截面形貌由合金化區(qū)、熱影響區(qū)和基體三部分組成，合金化區(qū)和熱影響區(qū)的平均厚度分別為70、710μm，合金化區(qū)與熱影響區(qū)交界處組織良好，未發(fā)現(xiàn)孔洞裂紋等缺陷，呈現(xiàn)出良好的冶金結(jié)合狀態(tài)，如圖2(a）所示。由圖2(b）可知，在樣品的合金化區(qū)域內(nèi)，由于電子束在掃描過程中溫度高，完全達到相變溫度以上，該區(qū)域組織完全奧氏體化，在自淬火作用下，組織得到高度細化。合金化區(qū)的顯微組織為近似等軸晶和短柱狀晶，且都比較均勻致密。該區(qū)晶粒在距表層近處更加細小。這是因為合金化區(qū)在熔化結(jié)晶過程中，由于電子束的熱作用，表層達到很高溫度，晶核難以形成；在合金化層底部溫度較低，因為“自淬火”的影響，晶粒沿從低到高的溫度梯度方向生長；當(dāng)趨近于表面時，由于熱傳導(dǎo)和熱輻射的影響，表面溫度梯度降低，散熱方向不明顯，但過冷度較大，形成非自發(fā)形核的細小的等軸晶粒。圖2(c）的熱影響區(qū)為不完全相變區(qū)，組織主要為淬火馬氏體。圖2(d）的基體組織主要為珠光體和屈氏體。2.2 強化層顯微硬度測試

圖3為束流12 mA時表面合金化樣品的截面顯微硬度分布曲線。可看出，在距表面100μm以內(nèi)，顯微硬度呈明顯上升趨勢，最高硬度出現(xiàn)在熱影響區(qū)，顯微硬度約為800HV，是基體材料的2.6倍。隨著距離的增加，當(dāng)距離表面300μm時，顯微硬度開始逐漸下降；在距離表面約700μm時，顯微硬度出現(xiàn)突降趨勢。這是由于合金層主要表現(xiàn)為固溶強化，隨著距表面距離的增加，Cr、Ni元素逐漸向基體擴散，在靠近表面處由于形成的固溶體含量少，其固溶強化效果下降。當(dāng)深度達到熱影響區(qū)域時，由于熱影響區(qū)組織的多樣性，隨著距離的增加，馬氏體含量逐漸減少，硬度逐漸減小。3 電子束掃描工藝參數(shù)對強化層組織及硬度的影響

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3001089