模具钢激光熔覆组织的分析
对产品加工常用模具资料停止激光熔覆实验,以研讨熔覆层深度与工艺参数的关系、显微硬度在横截面上的变化、合金元素的存在方式与散布状..
对产品加工常用模具资料停止激光熔覆实验,以研讨熔覆层深度与工艺参数的关系、显微硬度在横截面上的变化、合金元素的存在方式与散布状态、试样耐磨性能的变化趋向等,讨论采用激光熔覆技术进步模具性能、延长模具寿命的可行性。
(1)熔覆层深度。随着激光功率的进步,单道熔覆层深度增加较快,但功率到达1.3kW后,深度增加较少,根本上到达了极限深度。数据回归处置得到曲线拟合方程为D=-0.0929P2+0.9091P+0.776,P(700,1300),D为熔覆层深度,mm;P为激光功率,W。当搭接率为10%并以不同的激光参数停止多道熔覆时,熔覆深度为1.65~2.62mm,不经激光预热时深度最不平均,且熔覆资料中参加WC后,熔覆层的不平均性更加严重,即加剧了熔覆层深度的不平均性。
(2)熔覆层硬度。无论哪种合金粉末和激光工艺,熔覆处置后表层硬度高,次表层的硬度最高,能够到达945HV0.2;熔覆合金粉末中参加25%的后,硬度并没有明显的进步。激光熔覆后,熔覆层的组织形态不平均,表层为铸造组织形态,而次表层及靠近基体的熔池底部则为淬火组织,基体依然坚持原来的回火组织。因而硬度峰值呈现在次表层,而不是在外表。熔覆层主要经过固溶体强化、细晶强化、第二相的弥散强化进步硬度。
(3)耐磨性能。在相同的实验条件下,基体试样的磨损量最大,到达了39.4g,而激光熔覆外表的耐磨损性能大大进步,绝对磨损量最低只要9.3g,相对耐磨性最高可到达熔覆前的4.24倍,标明激光熔覆能够显著改善外表的耐磨损性能。熔覆合金中参加粉末前后外表的耐磨性能并没有明显变化。熔覆试样磨损外表上有许多小平面,还有与滑动方向分歧的细长的划痕,阐明在摩擦实验过程中,激光熔覆外表不只遭到了粘着磨损,还遭到了磨粒磨损,实验测得的磨损量是这两种磨损综协作用的结果。
(4)组织构造。无论合金粉末中能否参加,熔覆层组织都非常相近,分为两种:一种靠近熔池底部为以镍铬硅固溶体和低熔点镍基共晶基体上散布粒状、短棒状的混合组织,是比拟典型的平面外延生长组织;另一种是熔池中部和外表大致沿热流方向生长的枝晶组织,整个熔覆层组织为平面晶和枝晶的混合构造。在扫描电镜下,熔覆层的共晶组织形态愈加明显,呈现出排列相当划一的细小树枝晶。碳化钨的参加并没有使组织发作变化,没有观测到希冀的碳化钨超硬质点。在熔覆冷却过程中,一局部钨与铬、硼等构成复合相,还有少局部固溶于共晶的基体中。对枝杆区和枝晶间停止波谱剖析标明,枝杆区为镍基固溶体,并含有一定的铬,而含钨量较低,但在枝晶间含钨量较高,标明碳化钨在高温下被凝结并冷却后,碳化钨消逝,并以其它第二相如W3.2Cr1.8B3的方式散布于枝晶间。
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