滲硫處理對工模具鋼組織和性能的影響研究.pdf

1、工模具鋼以良好的抗沖擊、抗熱裂、耐磨損及耐熱變形等特點廣泛應用于熱擠壓模、鍛模、壓鑄模等熱作部件；W360熱作模具鋼以高硬度、高韌性、優(yōu)良的抗回火軟化性能以及良好的熱傳導性能等特點廣泛應用于溫鍛、熱鍛模具、沖頭模具材料以及攪拌摩擦焊的攪拌頭材料。然而調研發(fā)現(xiàn)，該鋼作鋁型材擠壓模時磨損較為嚴重，作攪拌頭焊接鋁合金時壽命也較低，分析表明擠壓或焊接過程中熱環(huán)境下的摩擦磨損是導致兩者性能較低的共性原因。
　　有鑒于此，本文采用低溫液體滲硫

2、工藝對W360模具鋼進行了滲硫處理，通過在材料表面形成多孔易滑移的硫化鐵層，增強材料的抗擦傷、粘著能力，減少摩擦熱，提升模具或攪拌頭的耐磨性和使用壽命。采用調節(jié)硫含量對滲劑配方進行改善探究；采用金相顯微鏡、場發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、X射線衍射儀（XRD）等對基體組織，滲硫層的形貌結構、物相組成、元素組成，磨痕形貌、元素分布等情況等進行分析；采用硬度計對滲硫前后材料的表面硬度進行測定；使用MRH-3A高速環(huán)塊磨損試驗機對滲硫層摩

3、擦學性能進行了評價。研究結果表明，對W360熱作模具鋼采用低溫液體滲硫工藝后，滲硫層形成了“微顆粒+空隙”結構，形態(tài)似“韌窩”斷口，顆粒之間以及顆粒內部疏松多孔，孔隙可以儲存潤滑油，在摩擦表面易形成油膜，易形成“流體+固體”的協(xié)同潤滑作用；滲硫前后材料的硬度未發(fā)生改變，故滲硫處理后硬度對材料的摩擦磨損性能不產生作用；低溫液體滲硫能夠明顯提高W360鋼的表面抗擦傷性能，特別是初始階段材料的摩擦系數(shù)明顯較低；研究還發(fā)現(xiàn)，滲劑成分對滲硫層抗擦