SUJ2鋼等離子束表面合金化改性研究
發(fā)布時間:2022-01-07 08:28
注塑模具作為注塑成型的一種關(guān)鍵工藝裝備,在汽車、醫(yī)療器械、家電、軍工等領(lǐng)域的塑料零件生產(chǎn)中已得到廣泛應(yīng)用。斜導(dǎo)柱作為注塑模具中抽芯機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向裝置,其性能對保證注塑模的開合順暢具有重要影響。由于斜導(dǎo)柱的軸向與注射模的開合方向不平行,加之工作時模具零件受熱不均產(chǎn)生熱應(yīng)力,致使斜導(dǎo)柱承受的側(cè)向力大,所以斜導(dǎo)柱極易發(fā)生磨損。為了提高斜導(dǎo)柱材料的表面耐磨性,目前一般采用淬火或傳統(tǒng)的表面強(qiáng)化方法,或在斜導(dǎo)柱外加銅襯套,裝配復(fù)雜,成本較高。為解決上述問題,本文以SUJ2鋼作為斜導(dǎo)柱材料,利用等離子表面合金化技術(shù)在其表面制備含銅合金化層,研究不同工藝參數(shù)(主弧電流、掃描速度、噴嘴高度)對合金化效果的影響;同時深入研究不同主弧電流下合金化試樣在室溫和高溫的耐磨性及磨損機(jī)理。為了控制強(qiáng)化材料的表面質(zhì)量,建立了工藝參數(shù)與熔池尺寸的關(guān)系,為后期調(diào)整工藝參數(shù)奠定基礎(chǔ)。工藝研究發(fā)現(xiàn),SUJ2試樣經(jīng)等離子合金化后,低電流下無合金化層形成,只有熱影響區(qū),其顯微組織主要為隱晶馬氏體,殘余奧氏體和球狀碳化物,無Cu顆粒溶入;隨著電流增大,出現(xiàn)合金化層,其組織轉(zhuǎn)變?yōu)槠瑺铖R氏體和殘余奧氏體,Cu顆粒的溶入也越彌散充分。隨著掃...
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
等離子束表面合金化工藝類型:(a)隨機(jī)送粉式;(b)預(yù)制涂層式[34]
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文6圖1.2 不同電流下各復(fù)合涂層的顯微組織[41]Fig.1.2 Microstructures of composite coatings at different currents.Ulutan M等人[41]采用等離子束在AISI5115鋼表面制備FeCrC復(fù)合涂層,研究了不同的輸入電流對涂層的顯微組織、硬度和摩損行為的影響。結(jié)果表明:顯微組織中存在如馬氏體相Cr7C3,C3Cr7,F(xiàn)e23C6和鐵碳化物等硬相(如圖1.2所示),使得合金表面表現(xiàn)出硬度和耐磨性的增加。與此同時,在輸入電流為100A,摩擦系數(shù)最低,磨損率達(dá)到最小。與實(shí)際未處理的AISI5115鋼相比,等離子表面強(qiáng)化后的AISI5115鋼的使用壽命提高了約2.5倍。Balasubramanian V等人[42]采用五因素五水平復(fù)合旋轉(zhuǎn)設(shè)計實(shí)驗(yàn)方法
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文(如圖 1.3 所示),由于 TiC 顆粒具有高硬度、高熔點(diǎn),加上顆粒強(qiáng)化、彌散強(qiáng)多種復(fù)合強(qiáng)化作用,使得 Q235 鋼的耐磨性能明顯提高。郭莉莉等人[44]采用 P金化技術(shù)在近 β 鈦合金表面制備含 Mo 改性層,以期提高其耐磨性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:基體經(jīng)過滲 Mo 處理后,形成的 Mo 改性層均勻致密;Mo 本身硬度較高,又Mo-Ti固溶強(qiáng)化,明顯提高了試樣的表面硬度。Mo合金化后的試樣摩擦系數(shù)變小磨能力約提高 50 倍,表現(xiàn)出良好的耐磨和減摩性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模具行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 童鵬躍. 數(shù)字通信世界. 2017(09)
[2]表面等離子Mo合金化提高Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb耐磨性的研究[J]. 郭莉莉,賈亞斌,易宏,孔凡友,秦林. 稀有金屬材料與工程. 2017(08)
[3]40Cr模具鋼激光熔覆層組織及性能分析[J]. 任建華,楊曉良,黃浩,鄭麗娟. 模具工業(yè). 2017(07)
[4]槍體工作高度對等離子束表面合金化熔池成形的影響[J]. 趙航,李建軍,鄭志鎮(zhèn),繆亞鋒,裴昊. 熱加工工藝. 2017(06)
[5]Microstructural evolution of GCr15 steel during austenitizing and quenching considering C and Cr content[J]. 劉青龍,錢東升,魏文婷. Journal of Central South University. 2016(10)
[6]基于等離子焊接的增材再制造焊道尺寸預(yù)測模型[J]. 王凱博,呂耀輝,劉玉欣,徐濱士,林建軍,孫哲. 熱加工工藝. 2016(19)
[7]45鋼的等離子合金化及性能[J]. 陶錫麒,徐文,吳賀利,段偉,孫端耀. 材料保護(hù). 2016(05)
[8]Plasma Surface Cu Alloyed Layer as a Lubricant on Stainless Steel Sheet:Wear Characteristics and On-job Performance in Incremental Forming[J]. 吳紅艷,WEI Hongyu,Ghulam Hussain,TAO Kemei,Asif Iqbal,饒偉峰. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science). 2016(02)
[9]GCr15鋼表面感應(yīng)淬火微觀組織及室溫干滑動磨損行為[J]. 王澤寧,崔洪芝,張國松,王偉,孫金全,程貴勤. 材料熱處理學(xué)報. 2015(11)
[10]GCr15軸承鋼滑動摩擦性能試驗(yàn)[J]. 蘇冰,張碩,楊伯原. 軸承. 2015(02)
碩士論文
[1]高標(biāo)軸承鋼SUJ2的質(zhì)量控制研究[D]. 沈千成.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電弧增材制造焊道成型尺寸預(yù)測[D]. 張吉會.沈陽大學(xué) 2016
[3]316不銹鋼表面等離子滲B、Mo-B共滲及其摩擦磨損性能的研究[D]. 尹研.太原理工大學(xué) 2015
[4]面向球墨鑄鐵模具三維型面的等離子束表面合金化工藝及耐磨性研究[D]. 繆亞鋒.華中科技大學(xué) 2015
[5]GMAW快速成形熔敷焊道尺寸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和參數(shù)預(yù)測[D]. 胡建文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]TiAl基合金等離子表面Cr-Si合金化及摩擦學(xué)行為的研究[D]. 李亞非.南京航空航天大學(xué) 2011
[7]等離子束表面冶金Fe基涂層的研究[D]. 張麗民.山東科技大學(xué) 2005
本文編號:3574202
【文章來源】:華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:68 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
等離子束表面合金化工藝類型:(a)隨機(jī)送粉式;(b)預(yù)制涂層式[34]
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文6圖1.2 不同電流下各復(fù)合涂層的顯微組織[41]Fig.1.2 Microstructures of composite coatings at different currents.Ulutan M等人[41]采用等離子束在AISI5115鋼表面制備FeCrC復(fù)合涂層,研究了不同的輸入電流對涂層的顯微組織、硬度和摩損行為的影響。結(jié)果表明:顯微組織中存在如馬氏體相Cr7C3,C3Cr7,F(xiàn)e23C6和鐵碳化物等硬相(如圖1.2所示),使得合金表面表現(xiàn)出硬度和耐磨性的增加。與此同時,在輸入電流為100A,摩擦系數(shù)最低,磨損率達(dá)到最小。與實(shí)際未處理的AISI5115鋼相比,等離子表面強(qiáng)化后的AISI5115鋼的使用壽命提高了約2.5倍。Balasubramanian V等人[42]采用五因素五水平復(fù)合旋轉(zhuǎn)設(shè)計實(shí)驗(yàn)方法
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文(如圖 1.3 所示),由于 TiC 顆粒具有高硬度、高熔點(diǎn),加上顆粒強(qiáng)化、彌散強(qiáng)多種復(fù)合強(qiáng)化作用,使得 Q235 鋼的耐磨性能明顯提高。郭莉莉等人[44]采用 P金化技術(shù)在近 β 鈦合金表面制備含 Mo 改性層,以期提高其耐磨性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果:基體經(jīng)過滲 Mo 處理后,形成的 Mo 改性層均勻致密;Mo 本身硬度較高,又Mo-Ti固溶強(qiáng)化,明顯提高了試樣的表面硬度。Mo合金化后的試樣摩擦系數(shù)變小磨能力約提高 50 倍,表現(xiàn)出良好的耐磨和減摩性。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]模具行業(yè)現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J]. 童鵬躍. 數(shù)字通信世界. 2017(09)
[2]表面等離子Mo合金化提高Ti-5Zr-3Sn-5Mo-15Nb耐磨性的研究[J]. 郭莉莉,賈亞斌,易宏,孔凡友,秦林. 稀有金屬材料與工程. 2017(08)
[3]40Cr模具鋼激光熔覆層組織及性能分析[J]. 任建華,楊曉良,黃浩,鄭麗娟. 模具工業(yè). 2017(07)
[4]槍體工作高度對等離子束表面合金化熔池成形的影響[J]. 趙航,李建軍,鄭志鎮(zhèn),繆亞鋒,裴昊. 熱加工工藝. 2017(06)
[5]Microstructural evolution of GCr15 steel during austenitizing and quenching considering C and Cr content[J]. 劉青龍,錢東升,魏文婷. Journal of Central South University. 2016(10)
[6]基于等離子焊接的增材再制造焊道尺寸預(yù)測模型[J]. 王凱博,呂耀輝,劉玉欣,徐濱士,林建軍,孫哲. 熱加工工藝. 2016(19)
[7]45鋼的等離子合金化及性能[J]. 陶錫麒,徐文,吳賀利,段偉,孫端耀. 材料保護(hù). 2016(05)
[8]Plasma Surface Cu Alloyed Layer as a Lubricant on Stainless Steel Sheet:Wear Characteristics and On-job Performance in Incremental Forming[J]. 吳紅艷,WEI Hongyu,Ghulam Hussain,TAO Kemei,Asif Iqbal,饒偉峰. Journal of Wuhan University of Technology(Materials Science). 2016(02)
[9]GCr15鋼表面感應(yīng)淬火微觀組織及室溫干滑動磨損行為[J]. 王澤寧,崔洪芝,張國松,王偉,孫金全,程貴勤. 材料熱處理學(xué)報. 2015(11)
[10]GCr15軸承鋼滑動摩擦性能試驗(yàn)[J]. 蘇冰,張碩,楊伯原. 軸承. 2015(02)
碩士論文
[1]高標(biāo)軸承鋼SUJ2的質(zhì)量控制研究[D]. 沈千成.安徽工業(yè)大學(xué) 2017
[2]基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的電弧增材制造焊道成型尺寸預(yù)測[D]. 張吉會.沈陽大學(xué) 2016
[3]316不銹鋼表面等離子滲B、Mo-B共滲及其摩擦磨損性能的研究[D]. 尹研.太原理工大學(xué) 2015
[4]面向球墨鑄鐵模具三維型面的等離子束表面合金化工藝及耐磨性研究[D]. 繆亞鋒.華中科技大學(xué) 2015
[5]GMAW快速成形熔敷焊道尺寸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模和參數(shù)預(yù)測[D]. 胡建文.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]TiAl基合金等離子表面Cr-Si合金化及摩擦學(xué)行為的研究[D]. 李亞非.南京航空航天大學(xué) 2011
[7]等離子束表面冶金Fe基涂層的研究[D]. 張麗民.山東科技大學(xué) 2005
本文編號:3574202
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