高頻微鍛造調控45鋼激光淬火層表面性能的研究.pdf

1、激光表面淬火技術是高能密度表面強化技術中的一種主要手段。在一些特定情況下它具有傳統表面強化技術或其它高能密度表面強化技術不能或不易達到的特點，這使得激光表面強化技術在表面強化的領域內占據了一定的席位。在航空、航天、機械、能源等領域有著重要的應用。特別是對于要求耐磨性能高、熱變形小的零部件效果尤為顯著。利用高頻微鍛造技術處理45鋼激光淬火層表面，進一步改善45鋼表面的機械性能。本文使用的高頻微鍛造機構為超聲頻式的鍛造機構，是利用鍛造頭高頻

2、次鍛擊金屬表面使金屬表層產生較大的壓縮塑性變形；超聲頻的沖擊能量引入的高密度的應變能，使材料表層產生有益的壓應力。高能量、高頻次沖擊下金屬表面溫度在極短的時間內升高又迅速冷卻，使作用區(qū)表層金屬組織發(fā)生變化，沖擊部位晶粒得到細化,表層硬度、耐磨損性能提高。通過對45鋼進行激光淬火實驗，得出一組合適的45鋼激光淬火工藝參數，然后進行高頻微鍛造處理。利用SEM、金相顯微鏡觀察微鍛造前后的組織變化情況，利用顯微硬度計、環(huán)塊磨損試驗機測試高頻微鍛

3、造前后45鋼的機械特性。分析了高頻微鍛造引起45鋼激光淬火層表面組織、機械性能變化的主要原因。研究了刀具刃口經高頻微鍛造處理后機械性能的影響并分析了其產生變化的原因。
　　本研究主要內容包括：⑴45鋼激光淬火層表面經超聲頻微鍛造處理后表面硬度的變化明顯，微鍛造處理前45鋼表面顯微硬度855.7HV0.2,微鍛造后表面顯微硬度953.2HV0.2,微鍛造處理后顯微硬度提高了11.4％。微鍛造處理對45鋼表層的硬度影響深度約0.15m

4、m，隨著離表面越來越遠，微鍛造的影響越來越小。⑵45鋼激光淬火層表面微鍛造前后SEM照片變化明顯，微鍛造處理后45鋼淬火區(qū)表面發(fā)生了嚴重的塑性變形，晶粒被鍛碎，晶粒尺寸變小，晶粒得到了細化。⑶45鋼激光淬火層微鍛造前后磨損性能變化明顯，微鍛造后的磨損體積減少了約17.8%。磨損質量減少了14.6%?？梢哉J為45鋼經過微鍛造處理耐磨性能提高非常明顯。微鍛造后試樣表面磨損痕跡不很明顯，磨痕間的距離細小，表面沒有出現明顯的溝痕，磨痕明顯比微鍛