汽车模具材料表面强化中的激光相变硬化技术的研究与应用

使用不同的激光工艺参数对汽车模具CrMo铸铁、Cr12两种材料表面进行激光相变硬化试验,研究了激光硬化层沿横向和深度方向显微硬度的分布情况以及硬化层的组织结构的变化。结果表明,材料经激光强化处理,表面硬度可大幅提高,同时可以消除表面裂纹,从而有效地提高汽车模具的使用寿命。     

T10钢宽带激光相变硬化的组织与性能研究

采用宽带激光相变硬化工艺对T10钢表面进行了改性处理 ,并对改性后的组织与性能进行了研究 ,结果表明 ,硬化区组织为针状马氏体 +少量残余奥氏体。热影响区组织为少量针状马氏体 +珠光体 +网状渗碳体。基材组织为珠光体+网状渗碳体。淬硬层表面的洛氏硬度最高值为HRC6 3 5 ,淬硬层内的显微硬度分布均匀 ,最高显微硬度值约为HV94 0 ,从硬化区→热影响区→基材显微硬度呈梯度变化。激光相变硬化后淬硬层表面的残余应力分析表明 ,淬硬层表面存在压应力 ,压应力的最大值为 - 4 2 9MPa。     

激光淬火CrMoCu合金铸铁组织及摩擦学性能研究

研究CrMoCu合金铸铁经激光淬火后淬硬层的微观组织结构特征,以及其显微硬度和减摩耐磨性能的变化。结果表明,CrMoCu合金铸铁激光淬火淬硬层依其组织特征可分为完全淬硬区和过渡区。硬化层深度为0.45～0.6mm,表面显微硬度较未淬火基体提高约140%;CrMoCu合金铸铁经激光相变硬化处理后,在不同载荷和低速下均具有较好的减摩性能;在试验范围内,CrMoCu合金铸铁经激光淬火后耐磨性能有显著提高。     

45钢等离子表面硬化后的组织及性能分析

利用常压等离子相变硬化设备对45钢进行了表面相变硬化处理,分析了处理后45钢的显微组织和硬度特征.结果表明,处理后淬硬层的显微组织为隐针马氏体 屈氏体 铁素体,熔凝硬化层的组织为马氏体 网状索氏体 铁素体.45钢的表面硬度最高达到了HV805,比一般淬火硬度高出100以上.     

汽车发动机汽缸的激光表面处理

以汽车发动机汽缸为对象,探讨了灰铸铁表面激光强化的机制,研究了不同工艺参数条件下铸铁表面经ＣＯ２连续激光辐照后硬化层深度变化及金相组织和显微硬度的变化规律。结果表明,铸铁表面经激光处理后,表层组织明显细化且硬度值显著上升。     

常用铸铁的深层激光硬化

研究表明:对常用的灰口铸铁和球墨铸铁表面进行激光熔凝处理,可以获得连续平整、没有气孔裂纹、有效深度为1～1.3 mm 的均匀硬化层。熔化层组织细密强韧,硬度可达HV_(0.1)714—970,具有优良的耐磨性,热硬性和抗擦伤剥落的性能,因而可以适应某些工作的苛刻的服役条件,有广泛的应用前景。     

不同激光器熔凝处理40Cr钢硬化层的显微组织及深度

分别采用轴流和横流CO2激光器对40Cr钢进行熔凝硬化处理,利用扫描电镜和显微硬度计分析了不同工艺参数下熔凝硬化层的显微组织及深度.结果表明:两种激光器熔凝处理后的硬化层均由相变硬化区和过渡区组成;两个区的显微组织分别为混合马氏体+残余奥氏体和回火马氏体+残余奥氏体+铁素体+珠光体+碳化物;经过两种激光器处理后的硬化层深度都随着能量密度的增加而增大;横流CO2激光器处理后的硬化层深度比轴流CO2激光器处理后的更深.     

Cr12模具钢激光相变硬化表面改性技术的应用研究

对激光淬火Cr12模具钢进行了相变硬化处理,分析了搭接对硬化层硬度的影响,并进行金相分析及探伤,结果表明:在不同的激光相变硬化工艺下,可得到硬化层深度为0.23~0.43 mm的硬化层;激光淬火得到硬化层硬度由表及里呈现一个逐渐过渡的硬化曲线,硬化层最高685 HV,平均硬度为596 HV。采用由圆弧到上表面的搭接次序及20%的搭接量可满足实际使用要求。硬化层组织为高细化的马氏体。激光淬火处理后无变形、无裂痕,且工艺简单,便于推广。     

模切辊激光表面强化研究

用连续CO2激光束对50钢模切辊进行了激光表面相变硬化试验，研究了淬火层的显微组织、硬度分布及工艺参数对强化效果的影响。结果表明：50钢模切辊经激光表面淬火后，硬化层组织由细小的位错马氏体及少量的残余奥氏体组成。模切辊变形很小，且表面硬度高，整体硬度分布较为均匀，能够达到技术要求。采用激光淬火技术对50钢模切辊进行表面强化是可行的。     

45#钢激光相变硬化组织及性能

应用5kW连续CO2激光器对正火态45#钢表面进行激光相变硬化处理,采用金相显微镜和显微硬度计进行显微组织分析及硬度测试。结果表明,激光相变硬化后的剖面组织可分为完全淬硬区(马氏体)、不完全淬硬区(马氏体、铁素体和珠光体)、高温回火区(回火索氏体)。激光相变硬化处理明显提高了正火态45#钢的硬度。当激光功率一定时,随扫描速度的增加,淬硬层深度逐渐降低,且在v=400mm/min和v=1000mm/min时表面硬度分别出现峰值。     

HT20-40铸铁激光硬化组织特点的研究

采用CO₂激光器对HT20-40灰铸铁进行了熔一凝硬化处理,重点探讨了其组织特征及形成机理.结果表明,HT20-40灰铸铁激光硬化带具有三层不同的显微组织:(1)与快速熔凝对应的白口化组织-微细莱氏体;(2)局部熔化区,具有铸态特点的岛状组织和马氏体,石墨部分消失;(3)相变区主要为隐晶马氏体,片状石墨基本保持原状.而且,通过适当的工艺控制,可使局部熔化区消失,仅存在熔-凝区和相变区.     

Abrasive wear study of white cast iron with different solidification rates

The abrasive wear resistance of white cast iron was studied. The iron was solidified using two solidification rates of 1.5 and 15 °C/s. Mass loss was evaluated with tests of the type pin on abrasive disc using alumina of different sizes. Two matrices were tested: one predominantly austenitic and the other predominantly martensitic, containing M₃C carbides. Samples with cooling rate of 15 °C/s showed higher hardness and more refined microstructure compared with those solidified at 1.5 °C/s. During the test, the movement of successive abrasives gave rise to the strain hardening of the austenite phase, leading to the attainment of similar levels of surface hardness, which explains why the wear rate showed no difference compared to the austenite samples with different solidification rates. For the austenitic matrix the wear rate seems to depend on the hardness of the worn surface and not on the hardness of the material without deformation. The austenitic samples showed cracking and fracture of M₃C carbides. For the predominantly martensitic matrix, the wear rate was higher at the solidification rate of 1.5 °C/s, for grain size of 66 and 93 μm. Higher abrasive sizes were found to produce greater penetration and strain hardening of austenitic matrices. However, martensitic iron produces more microcutting, increasing the wear rate of the material. The analysis of the worn surface by scanning electron microscopy indicated abrasive wear mechanisms such as: microcutting, microfatigue and microploughing. Yet, for the iron of austenitic matrix, the microploughing mechanism was more severe.     

奥氏体不锈钢的低温循环硬化

本文对奥氏体不锈钢1Cr18Ni9Ti进行了应变疲劳试验,研究了循环变形过程中的微观结构变化以及循环硬化机理。1Cr18Ni9Ti在室温和低温下均发生循环硬化。经室温和低温应变疲劳可形成α′马氏体和ε马氏体,ε马氏体极少,α′马氏体形貌为板条状和短快状。1Cr18Ni9Ti循环硬化机制为,随循环周次增加,α′马氏体的不断形成使得材料发生硬化,当新形成的马氏体造成的硬化和先形成的马氏体在随后的循环中发生的软化达到动态平衡时,即达到了循环硬化饱和状态。     

14Cr1MoR＋S31254爆炸复合板热处理工艺研究

不锈钢复合板的热处理需要综合考虑基材和覆材2种材料的特性,热处理工艺不当会导致基层力学性能恶化或者降低覆层的耐蚀性。14Cr1MoR的热处理工艺为正火＋回火,而S31254在〈1 000℃时极易析出碳化物、氮化物和金属间化合物等有害相,这给14Cr1MoR＋S31254复合板的热处理增加了难度。通过对不同温度下14Cr1MoR和S31254两种材料显微组织和理化性能变化规律的分析,确定了使用14Cr1MoR＋S31254爆炸复合板消除加工硬化、恢复力学性能的热处理方案。     

离心铸造铁基梯度功能复合材料

用离心铸造的方法获取碳化钨颗粒增强铁基复合材料，分析了复合材料的力学性能、微观组织结构及界面反应。结果表明：WCP／Fe-C复合材料表层厚度为18～25mm，WCP体积分数约70％，其冲击韧度ak达到5～6J／cm^2，复合材料表层和基体硬度分别达到63～65HRC和50～55HRC。WC颗粒能够被高温铁液局部溶解，甚至解体，使复合材料表层和基体不同程度合金化。     

The use of transmission electron microscopy to study the effects of abrasive wear on the matrix structure of a high chromium cast iron

The wear behaviour of an austenitic high chromium cast iron was investigated under conditions of high stress abrasion using a specimen-on-track test apparatus. The austenite matrix at the wear surfaces of test specimens work hardened during abrasion giving hardness values up to 950 HV but the depth of hardening was seen to be much smaller than that obtained under service conditions. The nature of the work hardening was studied by thin foil transmission electron microscopy. This work has provided evidence of strain-induced martensite formation which is believed to be responsible for the observed increases in hardness.     

热处理对耐热铸钢组织与力学性能的影响

对G-X12CrMoWVNbN10-1-1耐热铸钢进行正火和回火热处理后,观察其微观组织;奥氏体化后采用风冷和油冷,研究淬火冷却速率对其微观组织和力学性能的影响;正火后采用不同温度回火,研究回火温度对微观组织和力学性能的影响.     

40Cr钢表面激光淬火的工艺研究

研究了40Cr钢表面激光淬火工艺参数与硬化层尺寸以及显微硬度的关系,分析了激光硬化层的显微组织。研究表明:选择合适的工艺参数,可使硬化层的显微硬度显著提高,该工艺为40Cr钢表面淬火提供了一条新途径。     

时效工艺对新型铸造铝铜合金微观组织和性能的影响

对不同时效工艺条件下新型铸造铝铜合金的力学性能、微观组织结构进行了分析,结果表明:新型铸造铝铜合金有很好的时效硬化特性,当保温时间为4 h时,硬度可达到较高值;经时效处理后试样的晶粒尺寸明显减小,晶界和晶粒内部均有大量析出相析出且分布均匀。