本文關(guān)鍵詞：65Nb基體鋼N-C-V-Mo-RE多元共滲研究

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【摘要】：模具的失效往往開始于模具材料的表面,由于存在表面微觀組織缺陷或表面耐磨性不足等原因,模具使用壽命往往不能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。因此,對(duì)模具進(jìn)行表面強(qiáng)化處理是提高模具壽命的有效方法。本文采用N-C共滲化學(xué)熱處理和TRD鹽浴滲金屬法相結(jié)合的復(fù)合表面強(qiáng)化方法研究了 65Nb基體鋼的N-C-V-Mo-RE多元共滲工藝,采用正交試驗(yàn)分析等方法對(duì)65Nb基體鋼N-C-V-Mo-RE多元共滲工藝的鹽浴配方和工藝路線進(jìn)行了優(yōu)化分析,得到最優(yōu)的硼砂鹽浴配方為:8%V2O5,8%MoO3,4%RE,7%K2CO3,7%NaF,其中待滲金屬氧化物的還原劑為鋁粉;最優(yōu)工藝路線為:570℃×4h N-C預(yù)滲處理+1000℃×4h V-Mo-RE共滲處理+550℃×1h回火處理(2次),其中N-C預(yù)滲采用J-2氮碳共滲基鹽。采用顯微硬度測(cè)量、掃描電子顯微鏡(SEM)觀察、能譜儀(EDX)分析以及X射線衍射(XRD)分析等分析方法和分析技術(shù)對(duì)65Nb基體鋼N-C-V-Mo-RE多元共滲層的表面硬度、組織形貌、晶粒形貌、元素分布以及物相組成進(jìn)行研究和分析,發(fā)現(xiàn)多元共滲層組織連續(xù)致密而厚度均勻,并且多元共滲層厚度在10μm左右,主要由晶粒細(xì)小的等軸晶構(gòu)成;多元共滲層的主要物相組成為VN、Mo2N、V8C7、Mo2C,由這些硬質(zhì)相構(gòu)成的共滲層能顯著提高65Nb基體鋼的表面硬度至2656.3HV0.1。對(duì)經(jīng)N-C-V-Mo-RE多元共滲處理、N-C共滲處理和淬回火處理的65Nb基體鋼進(jìn)行磨損性能試驗(yàn)和抗熱疲勞性能試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)經(jīng)N-C-V-Mo-RE多元共滲處理的65Nb鋼表面較其它兩種試樣具有更優(yōu)的耐磨損性能和抗熱疲勞性能。因此,采用經(jīng)N-C-V-Mo-RE多元共滲處理的65Nb基體鋼作為模具材料用鋼,對(duì)提高模具使用壽命和降低模具使用成本具有十分重要的意義。
【關(guān)鍵詞】：65Nb基體鋼 多元共滲 正交試驗(yàn) 復(fù)合表面強(qiáng)化
【學(xué)位授予單位】：廣西大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG174.4
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-23
• 1.1 課題選題背景及意義10-11
• 1.2 65Nb基體鋼概況11-16
• 1.2.1 基體鋼的發(fā)展11-13
• 1.2.2 65Nb基體鋼介紹13-14
• 1.2.3 65Nb基體鋼的表面改性研究14-16
• 1.3 稀土化學(xué)熱處理研究現(xiàn)狀及趨勢(shì)16-22
• 1.3.1 催滲效應(yīng)16-19
• 1.3.2 微合金化效應(yīng)19-21
• 1.3.3 細(xì)化晶粒效應(yīng)21
• 1.3.4 稀土的最佳添加量特點(diǎn)21
• 1.3.5 稀土化學(xué)熱處理研究趨勢(shì)21-22
• 1.4 課題研究主要內(nèi)容22-23
• 第2章 實(shí)驗(yàn)概述23-29
• 2.1 實(shí)驗(yàn)材料及試樣制備23-25
• 2.1.1 實(shí)驗(yàn)材料23-24
• 2.1.2 制備工藝及設(shè)備24-25
• 2.2 組織分析方法及設(shè)備25
• 2.3 性能測(cè)試方法及設(shè)備25-29
• 2.3.1 硬度測(cè)試方法25-26
• 2.3.2 耐磨性測(cè)試方法26-27
• 2.3.3 抗熱疲勞性測(cè)試方法27-29
• 第3章 多元共滲配方及工藝研究29-44
• 3.1 N-C預(yù)滲工藝研究29-31
• 3.2 V-Mo-RE鹽浴共滲配方及工藝研究31-39
• 3.2.1 V-Mo-RE鹽浴共滲配方研究31-39
• 3.3 V-Mo-RE鹽浴共滲工藝研究39-43
• 3.4 本章小結(jié)43-44
• 第4章 多元共滲滲層組織及結(jié)構(gòu)分析44-52
• 4.1 滲層形貌分析44-47
• 4.2 滲層能譜分析47-49
• 4.3 滲層物相分析49-51
• 4.4 本章小結(jié)51-52
• 第5章 多元共滲滲層性能研究52-68
• 5.1 顯微硬度研究52-53
• 5.2 耐磨性研究53-60
• 5.2.1 材料的磨損失效53-54
• 5.2.2 磨損性能分析54-57
• 5.2.3 磨損表面形貌分析57-60
• 5.3 抗熱疲勞性研究60-67
• 5.3.1 模具鋼的熱疲勞裂紋萌生與擴(kuò)展60-61
• 5.3.2 表面裂紋形貌分析61-64
• 5.3.3 V形切口裂紋分析64-67
• 5.4 本章小結(jié)67-68
• 第6章 總結(jié)及展望68-70
• 6.1 總結(jié)68-69
• 6.2 展望69-70
• 參考文獻(xiàn)70-76
• 致謝76-77
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文情況77

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：741289