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(jìn)行鉻鎳合金化處理;探究了強(qiáng)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(duì)強(qiáng)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(kuò)散,并析出彌散的Cr₂₃C₆增強(qiáng)相。合金層顯微硬度隨束流的增大先增大后減小,隨移動(dòng)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(dòng)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(dá)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(xì)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(xì)小。這是因?yàn)楹辖鸹瘏^(qū)在熔化結(jié)晶過程中，由于電子束的熱作用，表層達(dá)到很高溫度，晶核難以形成；在合金化層底部溫度較低，因?yàn)椤白源慊稹钡挠绊懀ЯＱ貜牡偷礁叩臏囟忍荻确较蛏L；當(dāng)趨近于表面時(shí)，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(xì)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(qiáng)化層顯微硬度測(cè)試

圖3為束流12 mA時(shí)表面合金化樣品的截面顯微硬度分布曲線�？煽闯觯诰啾砻�100μm以內(nèi)，顯微硬度呈明顯上升趨勢(shì)，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(shí)，顯微硬度開始逐漸下降；在距離表面約700μm時(shí)，顯微硬度出現(xiàn)突降趨勢(shì)。這是由于合金層主要表現(xiàn)為固溶強(qiáng)化，隨著距表面距離的增加，Cr、Ni元素逐漸向基體擴(kuò)散，在靠近表面處由于形成的固溶體含量少，其固溶強(qiáng)化效果下降。當(dāng)深度達(dá)到熱影響區(qū)域時(shí)，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(duì)強(qiáng)化層組織及硬度的影響

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]20鋼強(qiáng)流脈沖電子束表面合金化的微觀組織和性能[J]. 鄭歡歡,劉鑫禹,陳亞楠,張從林,呂鵬,蔡杰,關(guān)慶豐.  材料工程. 2018(07)
[2]基于電子束的材料表面熔覆技術(shù)研究進(jìn)展[J]. 張國培,劉海浪,黃以平,余志彪,祁正偉.  熱加工工藝. 2017(02)
[3]電子束合金化處理對(duì)電鍍鉻層表面形貌及性能的影響[J]. 許洪斌,茆榮山,李暉,胡建軍,葉偉.  熱加工工藝. 2013(14)
[4]電子束表面合金化研究進(jìn)展[J]. 張秉剛,趙健,馮吉才.  焊接學(xué)報(bào). 2011(11)
[5]35CrMo鋼表面激光熔覆Ni/WC-Y2O3合金工藝研究[J]. 丁陽喜,孫曉龍.  制造技術(shù)與機(jī)床. 2011(10)
[6]Ni-Cr-W合金在1100℃的氧化膜演變（英文）[J]. 黃曉曉,李金山,胡銳,柏廣海,傅恒志.  稀有金屬材料與工程. 2010(11)
[7]35CrMo鋼強(qiáng)韌化工藝研究[J]. 曾剛,李惠,謝春生.  熱處理. 2010(01)

碩士論文
[1]35CrMo截齒材料熱處理工藝優(yōu)化研究[D]. 徐芳芳.西安工業(yè)大學(xué) 2018



本文編號(hào)：3001089