3Cr2Mo鋼掃描電子束表面微熔拋光和強化的研究.pdf

1、3Cr2Mo模具鋼因其具有良好的綜合機械性能，被普遍應(yīng)用于模具行業(yè)中。傳統(tǒng)拋光工藝，存在效率低、表面精度難于把握等問題。電子束拋光降低材料表面粗糙度的同時，能有效地提高表面硬度、改善其耐磨性能。
　　本文對3Cr2Mo鋼掃描電子束表面微熔拋光處理和強化進(jìn)行了研究。分別采用HDZ-6F型真空電子束焊機、NT9100光學(xué)輪廓儀、SRT-6200型手持式粗糙度儀、HV-1000型顯微硬度計、金相顯微鏡、JSM-5610LV型掃描電子顯微

2、鏡（SEM）、MPX-200型立式萬能摩擦磨損試驗機等設(shè)備和手段對3Cr2Mo鋼表面進(jìn)行表面微熔拋光處理、機械性能測試和金相組織分析。研究了電子束束流、工作臺移動速度、掃描頻率、聚焦電流等工藝參數(shù)對3Cr2Mo鋼表面粗糙度、橫截面硬化層顯微組織和性能的影響規(guī)律，得到較為合理的工藝參數(shù)；利用該工藝參數(shù)進(jìn)行微熔拋光處理，分析其表面粗糙度、橫截面硬化層顯微組織和性能；選用該工藝參數(shù)對不同原始粗糙度表面進(jìn)行微熔拋光處理，探討了其表面粗糙度、橫截

3、面硬化層顯微組織和性能的影響；對表面熔坑和硬化層微觀裂紋形成的原因進(jìn)行了初步探索。研究結(jié)果表明：保持其他參數(shù)不變，隨著電子束束流的增加，表面粗糙度先降低后增加，組織粗化，硬化層深度和寬度隨之增加，硬度和耐磨性降低；當(dāng)工作臺移動速度的增加時，表面粗糙度先增大后降低，組織更加細(xì)化，硬化層深度和寬度減小，硬度和耐磨性先增加后降低；隨著掃描頻率的增加，表面粗糙度先降低后增加，組織粗化，硬化層深度增加，寬度減小，硬度和耐磨性先降低后增大；當(dāng)聚焦電

4、流增加時，表面粗糙度先降低后增加，組織粗化，硬化層深度增加，寬度減小，硬度和耐磨性均降低；當(dāng)電子束能量密度過大時，材料表面碳化物雜質(zhì)會導(dǎo)致較大的熔坑，顯微組織缺陷會導(dǎo)致硬化層裂紋的產(chǎn)生；本試驗中選定微熔拋光工藝參數(shù)為：加速電壓60kV，掃描半徑4mm，電子束束流25mA，工作臺移動速度3mm/s，掃描頻率300Hz，聚焦電流380mA；以上述工藝進(jìn)行掃描電子束微熔拋光處理，表面粗糙度降幅為41.1％，硬化層呈“W”狀，硬化層顯微組織主要