40Cr表面激光熔覆硬質涂層及其應用研究.pdf

1、40Cr鋼是機械制造業(yè)使用最廣泛的合金鋼之一，其淬透性良好，經過適當的熱處理后具有良好的綜合力學性能、良好的低溫沖擊韌性和低的缺口敏感性：常用于制造軸類件、齒輪和中型塑料模具等機械零件。但是在工況比較惡劣的情況下，機械零件的磨損一般會很嚴重，使用壽命較低。激光熔覆技術是在激光束的作用下在金屬材料表面熔覆一層功能性涂層，達到表面強化的效果。利用激光熔覆技術在40Cr表面制備出具有特殊性能的合金涂層，既可以保留40Cr基體的強度和韌性，還可

2、節(jié)省貴重的金屬材料，降低生產成本，具有重大的工業(yè)應用價值。
　　本文采用實驗研究方法，針對40Cr鋼的表面激光熔覆強化展開研究，并將研究成果應用于輪轂模具的制造，主要研究內容如下：
　　根據激光熔覆過程中激光與材料的相互作用、金屬對激光的吸收等基礎理論，分析了凝固過程中的對流和傳熱。結合激光熔覆材料的設計原則和40Cr鋼的特點，設計了三種合金粉末，并制定了激光熔覆實驗方案。
　　在40Cr鋼板上制備了耐磨熔覆層，對比分

3、析了各個工藝參數條件對應下的熔覆層的質量，得出合適的激光功率、掃描速度和搭接率等工藝參數。通過采用XR D、金相顯微分析、顯微硬度測試等實驗對比分析了熔覆層微觀性能；利用沖擊韌性實驗、拉伸實驗、摩擦磨損實驗等實驗對比分析了熔覆層的力學性能，為在40Cr表面制備優(yōu)質合金熔覆層提供試驗依據。
　　根據輪轂模具的工作條件，對比Cr12MoV與TZ675熔覆層的硬度、沖擊韌性和磨損性能，通過對比實驗數據確定了在輪轂模具材料設計時用40Cr