718模具鋼激光表面改性的研究.pdf

1、模具常常因為表面失效而引起模具的失效，實踐證明，表面強化處理是提高模具質(zhì)量和延長模具壽命的重要途徑。激光表面強化處理技術(shù)不僅能提高模具表面的耐磨性基硬度，而且能使基體保持原有的強韌性，這對改善模具的綜合性能、大幅降低成本、充分發(fā)揮材料的潛力都是十分有效的方法。模具鋼718由于淬透性好，性能優(yōu)越，在使用方面具有很多模具鋼達不到的優(yōu)點。本文研究了激光淬火和激光熔覆對718模具鋼的表面改性。
　　對于激光淬火方面，本文詳細描述了激光機的

2、電流、脈寬、頻率和掃描速度對718模具鋼淬火效果的影響，從淬火后的硬度、表面質(zhì)量和淬透層深度三個方面入手，結(jié)合脈沖激光本身的特點，優(yōu)化最佳的工藝參數(shù)，并對其原因進行解釋。本文得出的最佳淬火的工藝參數(shù)為電流70A，頻率為50Hz脈寬為5ms，掃描速度為20mm/s。這樣的參數(shù)組合能得到較高的硬度和淬透層深度，表面質(zhì)量相當好，有利于后續(xù)加工，也可以作為最后一道工序。中小型脈沖激光淬火的表面質(zhì)量差是由于出光是以脈沖的形式，激光波形不連續(xù)。我們

3、可以適當增加頻率、脈寬和掃描速度來改善表面質(zhì)量。因為激光光束的能量分布呈高斯分布，從而使淬透層和熱影響區(qū)的截面形狀呈月彎形，另一方面，在一定范圍內(nèi)增加激光功率，會使淬透層寬度增加。
　　在718模具鋼表面激光熔覆鎳基碳化鈦能顯著提高表面的耐磨性和硬度，大大提高模具鋼的使用壽命。本文研究了激光工藝參數(shù)對熔覆層氣孔和裂紋以及碳化鈦和硬質(zhì)相碳化物的溶解和析出的影響。通過控制合適的鋪粉厚度、使用合適的激光熔覆功率和采用合適的掃描速度，得到

4、了組織致密，無氣孔、無裂紋的熔覆層組織，通過實驗給出了合適的工藝參數(shù)，并對其機理進行了分析，對提高激光熔覆718模具鋼的質(zhì)量有一定的指導意義。研究發(fā)現(xiàn)適當減少鋪粉厚度和增加激光功率能減少熔覆層的氣孔和裂紋，但是會增加基體對熔覆層的稀釋。提高激光功率或者降低掃描速度都能改善熔池的對流，改善液態(tài)鎳對碳化鈦以及硬質(zhì)相碳化物的侵潤性，增加液態(tài)鎳對硬質(zhì)相碳化物的溶解，從而能減少熔覆層的氣孔和裂紋，使組織變的均勻。掃描速度較低的熔覆層的碳化鈦的樹枝