高頻微鍛造調(diào)控45鋼激光淬火層表面性能的研究.pdf

1、激光表面淬火技術(shù)是高能密度表面強化技術(shù)中的一種主要手段。在一些特定情況下它具有傳統(tǒng)表面強化技術(shù)或其它高能密度表面強化技術(shù)不能或不易達(dá)到的特點，這使得激光表面強化技術(shù)在表面強化的領(lǐng)域內(nèi)占據(jù)了一定的席位。在航空、航天、機(jī)械、能源等領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。特別是對于要求耐磨性能高、熱變形小的零部件效果尤為顯著。利用高頻微鍛造技術(shù)處理45鋼激光淬火層表面，進(jìn)一步改善45鋼表面的機(jī)械性能。本文使用的高頻微鍛造機(jī)構(gòu)為超聲頻式的鍛造機(jī)構(gòu)，是利用鍛造頭高頻

2、次鍛擊金屬表面使金屬表層產(chǎn)生較大的壓縮塑性變形；超聲頻的沖擊能量引入的高密度的應(yīng)變能，使材料表層產(chǎn)生有益的壓應(yīng)力。高能量、高頻次沖擊下金屬表面溫度在極短的時間內(nèi)升高又迅速冷卻，使作用區(qū)表層金屬組織發(fā)生變化，沖擊部位晶粒得到細(xì)化,表層硬度、耐磨損性能提高。通過對45鋼進(jìn)行激光淬火實驗，得出一組合適的45鋼激光淬火工藝參數(shù)，然后進(jìn)行高頻微鍛造處理。利用SEM、金相顯微鏡觀察微鍛造前后的組織變化情況，利用顯微硬度計、環(huán)塊磨損試驗機(jī)測試高頻微鍛

3、造前后45鋼的機(jī)械特性。分析了高頻微鍛造引起45鋼激光淬火層表面組織、機(jī)械性能變化的主要原因。研究了刀具刃口經(jīng)高頻微鍛造處理后機(jī)械性能的影響并分析了其產(chǎn)生變化的原因。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴45鋼激光淬火層表面經(jīng)超聲頻微鍛造處理后表面硬度的變化明顯，微鍛造處理前45鋼表面顯微硬度855.7HV0.2,微鍛造后表面顯微硬度953.2HV0.2,微鍛造處理后顯微硬度提高了11.4％。微鍛造處理對45鋼表層的硬度影響深度約0.15m

4、m，隨著離表面越來越遠(yuǎn)，微鍛造的影響越來越小。⑵45鋼激光淬火層表面微鍛造前后SEM照片變化明顯，微鍛造處理后45鋼淬火區(qū)表面發(fā)生了嚴(yán)重的塑性變形，晶粒被鍛碎，晶粒尺寸變小，晶粒得到了細(xì)化。⑶45鋼激光淬火層微鍛造前后磨損性能變化明顯，微鍛造后的磨損體積減少了約17.8%。磨損質(zhì)量減少了14.6%?？梢哉J(rèn)為45鋼經(jīng)過微鍛造處理耐磨性能提高非常明顯。微鍛造后試樣表面磨損痕跡不很明顯，磨痕間的距離細(xì)小，表面沒有出現(xiàn)明顯的溝痕，磨痕明顯比微鍛