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激光淬火复合处理对18Cr2Ni4WA钢性能的影响

2013-09-26 00:05
姚看江湖
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  18Cr2Ni4WA属于高强度合金钢,可渗碳用,也可以调质用,还可以调质后渗氮处理用。为了提高零件的耐磨性,研究者们进行了大量研究。近年来由于激光淬火与常规淬火相比,具有硬化层硬度高、组织细小、缺陷密度高、淬火应力和变形小、可对复杂形状零件实施局部强化处理等特点而得到广泛应用。然而针对氮化激光复合处理对18Cr2Ni4WA钢耐磨性的影响鲜有报道。本文针对氮化激光复合处理对18Cr2Ni4WA钢耐磨性能的影响进行了研究。

  实验在SRVⅣ微动磨损实验机上进行,选用点接触形式进行试验。对偶件采用Optimol公司提供的Φ10mm GCr15钢球,硬度62~63HRC。正火+高温回火处理的工艺为:900℃×1h空冷→650℃×3h;渗氮+激光表面淬火处理的工艺为:900℃×1h空冷→650℃×3h→900℃×1h油淬→580℃×1.5h→520℃×20h渗氮→540℃×20h渗氮→激光表面淬火(激光功率1600W,扫描速度:250mm/min,光斑:10mm×2mm)。实验前,所有试样均进行抛光处理,使试样表面粗糙度Ra=0.04μm,在实验前后均用丙酮进行超声波清洗。为了研究氮化激光复合处理对18Cr2Ni4WA钢耐磨性的影响,分别探讨了载荷和滑动速度对滑动磨损量的影响。实验均在室温、无润滑剂条件下进行,其他实验条件为:载荷分别为50、100和300N(速度0.05m/s,振幅1mm,时间30min);速度分别为0.02、0.04、0.06和0.08m/s(载荷100N,振幅1mm,时间30min)。

  氮化激光复合处理试样的表面硬度约为780HV,比常规渗氮处理硬度提高约50HV。磨损体积随着载荷和滑动速度的增加而增大;渗氮激光复合处理试样的耐磨性较好,可用于提高零件耐磨性;磨损机理主要为粘着磨损和磨粒磨损。

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