激光熔覆低溫相變金屬的組織與性能
發(fā)布時(shí)間:2021-11-04 04:22
激光熔覆是一種先進(jìn)的材料表面處理技術(shù)。熔覆過程中的快冷快熱易使熔覆層中產(chǎn)生殘余拉應(yīng)力,進(jìn)而增大熔覆層的應(yīng)力腐蝕開裂,降低熔覆層的使用性能。低溫相變(LTT)合金粉末通過控制碳含量,并添加其他合金元素降低馬氏體相變點(diǎn)(Ms),形成高合金馬氏體相。利用低溫下馬氏體相變體積膨脹來抵消冷卻過程中的熱收縮,達(dá)到改善殘余應(yīng)力的作用。熔覆成形后無需進(jìn)行去應(yīng)力的后續(xù)處理,提高生產(chǎn)效率。激光熔覆具有較強(qiáng)的工藝性,選取適合的工藝參數(shù)組合是獲得良好熔覆層的基礎(chǔ)。本文首先分析合金元素在鋼中的作用。在保證熔覆層綜合力學(xué)性能的前提下,以Cr-Ni兩種降低馬氏體相變溫度的元素為主加元素,另外添加Mn、Mo、Cu、V等微量元素,最終確定具有相同合金系統(tǒng)不同元素含量的兩種合金粉末LTT1和LTT2。應(yīng)用熱膨脹儀對(duì)設(shè)計(jì)合金熔覆層相變溫度進(jìn)行檢測(cè),并計(jì)算了熔覆層馬氏體相變產(chǎn)生的綜合體積膨脹率。通過控制單一因素變量法及正交實(shí)驗(yàn)法對(duì)激光熔覆工藝參數(shù)進(jìn)行研究。分析所選的各因素對(duì)熔覆層宏觀質(zhì)量及稀釋率的影響情況,最終確定一組具有良好成形效果的熔覆工藝參數(shù)。應(yīng)用選取的工藝參數(shù)進(jìn)行激光熔覆實(shí)驗(yàn)并對(duì)熔覆層進(jìn)行回火處理,對(duì)比回火前后熔覆層...
【文章來源】:溫州大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
齒輪軸磨損失效圖
蝕、耐疲勞等性能尤為重要,提高生產(chǎn)效率,更是避免資源浪圖 1-1 齒輪軸磨損失效圖.1-1Wear failure diagram of gear 求而發(fā)展起來的表面強(qiáng)化技術(shù)多較快速度發(fā)展著,激光能量密度并且利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)使其,如圖 1-2 所示。激光熔覆選范,常用的有鐵基、鈷基、鎳組織及使用性能影響較大,需合
1 激光熔覆激光于 1960 年問世,此后人們便開始深度挖掘激光在加工方面的應(yīng)用年的開發(fā),激光加工得以更加廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。其中激光表面改用激光加工方法提高材料表面性能。其實(shí)施過程復(fù)雜,包括材料對(duì)激光反射、材料熔化與凝固等一系列宏觀過程[14, 15]。對(duì)材料多種表面性能的,提高零件服役性能與壽命,使其在表面改性領(lǐng)域占據(jù)重要地位。激光熔覆又稱為激光包覆或者激光熔敷,在材料表面改性領(lǐng)域占據(jù)重要它是以高能激光束為熱源,對(duì)材料表面進(jìn)行輻照,在基材表面外加一層性能的涂敷材料。設(shè)計(jì)涂敷材料前要充分考慮工件的工況要求、工作環(huán)情況等。涂覆材料具有多樣性,可為金屬、非金屬材料,或者是化合物物。與傳統(tǒng)表面涂敷工藝相比(堆焊、熱噴涂和等離子噴焊等),激光容易控制熔覆層厚度、熔覆層合金元素變化小、可以與基材形成牢固的的特點(diǎn)。激光熔覆成形還具有組織晶粒細(xì)小、結(jié)構(gòu)致密、熔覆熱影響區(qū)變形小等優(yōu)點(diǎn)[17]。激光熔覆過程中熔覆材料的供給方式通?煞譃閮深惤鹜椒ㄒ约昂辖鹎爸梅╗18]。兩種方法可通過圖 1-3 表示。(a) (b)
本文編號(hào):3474992
【文章來源】:溫州大學(xué)浙江省
【文章頁數(shù)】:80 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
齒輪軸磨損失效圖
蝕、耐疲勞等性能尤為重要,提高生產(chǎn)效率,更是避免資源浪圖 1-1 齒輪軸磨損失效圖.1-1Wear failure diagram of gear 求而發(fā)展起來的表面強(qiáng)化技術(shù)多較快速度發(fā)展著,激光能量密度并且利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)使其,如圖 1-2 所示。激光熔覆選范,常用的有鐵基、鈷基、鎳組織及使用性能影響較大,需合
1 激光熔覆激光于 1960 年問世,此后人們便開始深度挖掘激光在加工方面的應(yīng)用年的開發(fā),激光加工得以更加廣泛的應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)。其中激光表面改用激光加工方法提高材料表面性能。其實(shí)施過程復(fù)雜,包括材料對(duì)激光反射、材料熔化與凝固等一系列宏觀過程[14, 15]。對(duì)材料多種表面性能的,提高零件服役性能與壽命,使其在表面改性領(lǐng)域占據(jù)重要地位。激光熔覆又稱為激光包覆或者激光熔敷,在材料表面改性領(lǐng)域占據(jù)重要它是以高能激光束為熱源,對(duì)材料表面進(jìn)行輻照,在基材表面外加一層性能的涂敷材料。設(shè)計(jì)涂敷材料前要充分考慮工件的工況要求、工作環(huán)情況等。涂覆材料具有多樣性,可為金屬、非金屬材料,或者是化合物物。與傳統(tǒng)表面涂敷工藝相比(堆焊、熱噴涂和等離子噴焊等),激光容易控制熔覆層厚度、熔覆層合金元素變化小、可以與基材形成牢固的的特點(diǎn)。激光熔覆成形還具有組織晶粒細(xì)小、結(jié)構(gòu)致密、熔覆熱影響區(qū)變形小等優(yōu)點(diǎn)[17]。激光熔覆過程中熔覆材料的供給方式通?煞譃閮深惤鹜椒ㄒ约昂辖鹎爸梅╗18]。兩種方法可通過圖 1-3 表示。(a) (b)
本文編號(hào):3474992
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