本文關(guān)鍵詞：Cr12MoV模具鋼表面激光熔覆層組織及性能研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：激光熔覆技術(shù)在表面處理領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。通過選擇熔覆合金,可提高部件的表面硬度、耐磨性或耐腐蝕性,改善表面機械加工性能,還可修復(fù)因磨損而失效的零件,延長其使用壽命。冷沖壓模具由于其特殊的工作環(huán)境(高壓力、高摩擦,大面積等),容易發(fā)生磨損失效。為了提高冷沖壓模具的使用壽命,節(jié)約資源,增大生產(chǎn)效益,本課題采用激光熔覆技術(shù)對失效冷沖壓模具進行了修復(fù)研究。本課題采用不同的合金粉末(鐵基、鎳基、鈷基及添加碳化鎢復(fù)合粉末)對Cr12MoV冷沖壓模具鋼進行激光熔覆修復(fù)。采用光學(xué)顯微鏡(OM)、掃描電鏡(SEM)、能譜分析(EDS)、顯微硬度計和MM-200磨損試驗機對熔覆層的顯微組織、元素分布、顯微硬度以及耐磨性能進行了研究。重點分析了鈷基加碳化鎢增強相復(fù)合粉末熔覆層的組織性能。采用激光熔覆工藝,鐵基、鎳基及鈷基等合金粉末均能實現(xiàn)Cr1MoV冷沖壓模具的熔覆：熔覆層組織致密,性能優(yōu)異,無氣孔、裂紋等缺陷,與基材冶金結(jié)合強。鐵基和鈷基合金粉末熔覆層主要由網(wǎng)狀的共晶組織和其所包圍的固溶體組成；鎳基合金粉末熔覆層主要由細小的枝晶組織和羽毛狀的長條組織組成。Cr12MoV模具鋼表面受激光傳熱影響,根據(jù)顯微組織特征由表至里可分為過渡區(qū)和淬硬區(qū)。過渡區(qū)是受熱影響最大的區(qū)域組織粗大,在半熔融狀態(tài)下成分偏析嚴重,是修復(fù)表面的軟化區(qū)。而淬硬區(qū)受熱影響作用,組織細化,硬度提高很大。不同激光熔覆工藝參數(shù)下,其熔覆層的組織和性能變化很大。相對于激光功率,熔覆速度對熔覆層的顯微組織和性能影響更為顯著,隨著熔覆速度的增大,激光光束停留時間越短,冷卻越快,熔覆層的組織越細小致密。通過添加不同比例碳化鎢增強相復(fù)合粉末激光熔覆試驗,發(fā)現(xiàn)碳化鎢增強相對熔覆層的顯微組織、硬度和耐磨性等都有顯著的影響。碳化鎢增強相與Ni60的相溶性較差,激光熔覆后存在較多的未熔碳化鎢硬質(zhì)相,很大程度提高了熔覆層的耐磨性。對于鈷基合金粉末,隨著碳化鎢增強相比例的增加,熔覆層的硬度、耐磨性越來越高,說明碳化鎢增強相與鈷基合金粉末的相溶性很好。Cr12MoV模具鋼表面激光熔覆不同合金粉末后,表面的耐磨性都有了不同程度的提高,達到基材的2-6倍,尤其是Co06+20%WC合金粉末熔覆層的耐磨性完全達到了模具的使用要求。綜合考慮冷沖壓模具的使用要求(高硬度、高耐磨性以及一定的韌性)和課題試驗結(jié)果,Cr12MoV冷沖壓模具鋼激光熔覆修復(fù)最佳工藝：FeNi26或Fe308合金粉末打底、Co06+20%WC復(fù)合粉末蓋面；中間層激光功率3.6kW,熔覆速度3mm/s；蓋面層激光功率3.8kW,熔覆速度4mm/s。本試驗結(jié)果不僅對Cr12MoV冷沖壓模具的修復(fù)提供了技術(shù)支持,也為精密磨具、冷鍛模具、熱沖壓模具、熱鍛模具以及其它易磨損零件的激光熔覆修復(fù)提供了一定的理論指導(dǎo),對于擴大激光熔覆技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用具有重要的應(yīng)用價值和理論意義。
【關(guān)鍵詞】：Cr12MoV模具鋼 激光熔覆 鉆基合金 顯微組織 耐磨性
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG174.4;TG385.2
【目錄】：

• 摘要11-13
• ABSTRACT13-15
• 第1章 緒論15-27
• 1.1 引言15
• 1.2 Cr12MoV冷沖壓模具修復(fù)現(xiàn)狀15-20
• 1.2.1 冷沖壓模具概況16
• 1.2.2 冷沖壓模具失效形式16-17
• 1.2.3 冷沖壓模具常用修復(fù)方法17-20
• 1.3 激光熔覆技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展20-24
• 1.3.1 激光熔覆技術(shù)概況20-21
• 1.3.2 激光熔覆技術(shù)在模具修復(fù)中的應(yīng)用21-23
• 1.3.3 激光熔覆技術(shù)發(fā)展前景23
• 1.3.4 激光熔覆技術(shù)存在的主要問題23-24
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容24-25
• 1.5 本章小結(jié)25-27
• 第2章 試驗材料及研究方法27-35
• 2.1 試驗基材27-28
• 2.2 激光熔覆設(shè)備28
• 2.3 激光熔覆合金粉末28-31
• 2.3.1 激光熔覆合金粉末種類29-31
• 2.3.2 激光熔覆合金粉末供應(yīng)方式31
• 2.4 激光熔覆工藝31-33
• 2.4.1 激光熔覆工藝參數(shù)31-32
• 2.4.2 Cr12MoV模具鋼激光熔覆試驗步驟32-33
• 2.5 研究方法33-34
• 2.5.1 試樣制備33
• 2.5.2 組織及硬度分析33-34
• 2.5.3 耐磨性試驗方法34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第3章 不同合金粉末激光熔覆層組織性能35-55
• 3.1 鐵基、鎳基及鈷基合金粉末熔覆層顯微組織及硬度分析35-40
• 3.1.1 鐵基、鎳基及鈷基合金粉末熔覆層宏觀形貌分析35-36
• 3.1.2 鐵基、鎳基及鈷基合金粉末熔覆層顯微組織分析36-38
• 3.1.3 鐵基、鎳基及鈷基合金粉末熔覆層硬度分析38-40
• 3.2 復(fù)合粉末熔覆層顯微組織及硬度分析40-46
• 3.2.1 復(fù)合粉末熔覆層宏觀形貌分析41-42
• 3.2.2 復(fù)合粉末熔覆層顯微組織分析42-44
• 3.2.3 復(fù)合粉末熔覆層硬度分析44-46
• 3.3 激光熔覆打底層組織分析46-49
• 3.4 激光熔覆過渡區(qū)顯微組織及硬度分析49-54
• 3.5 本章小結(jié)54-55
• 第4章 激光熔覆工藝對Co06+20%WC合金粉末熔覆層組織影響55-69
• 4.1 激光熔覆功率對熔覆層組織影響55-57
• 4.2 激光熔覆速度對熔覆層組織影響57-61
• 4.3 激光熔覆層裂紋分析61-65
• 4.3.1 激光熔覆層裂紋形態(tài)61-63
• 4.3.2 熔覆層裂紋形成機理和影響因素63
• 4.3.3 熔覆層裂紋的防止措施63-65
• 4.4 Cr12MoV沖壓模具刃口模擬熔覆試驗65-68
• 4.4.1 刃口的制備與加工65-66
• 4.4.2 刃口模擬熔覆修復(fù)試驗方法66-67
• 4.4.3 刃口模擬熔覆修復(fù)效果67-68
• 4.5 本章小結(jié)68-69
• 第5章 激光熔覆層耐磨性分析69-79
• 5.1 激光熔覆層磨損性能試驗方法69-73
• 5.2 激光熔覆層磨損機理73-75
• 5.3 熔覆層硬度對其耐磨性的影響75-76
• 5.4 WC對熔覆層耐磨性的影響76-78
• 5.5 本章小結(jié)78-79
• 第6章 結(jié)論79-81
• 參考文獻81-87
• 致謝87-88
• 學(xué)位論文評閱及答辯情況表88

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