模具鋼表面滲鋁工藝及性能研究.pdf

1、H13鋼是國際上廣泛使用的熱作模具鋼，主要用于制造各種鍛模、熱擠壓模、銅鋁及其合金的熱擠壓模等。工作時承受較大的沖擊載荷，強(qiáng)烈的摩擦，劇烈的冷熱交替循環(huán)引起的熱應(yīng)力，常出現(xiàn)崩裂、塌陷、磨損、龜裂等失效形式。因此，采用適當(dāng)?shù)谋砻娓男约夹g(shù)以增強(qiáng)H13鋼的高溫耐磨損性能及熱疲勞性能有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文以H13熱作模具鋼為研究對象，采用粉末滲鋁技術(shù)在表面得到具有優(yōu)異性能的Fe-Al合金層，同時采用添加CeO2混合粉末進(jìn)行滲鋁以改善滲層質(zhì)量。<

2、br>　　 通過對不同工藝條件下的組織形貌分析，滲層厚度及硬度的綜合評價得出H13熱作模具鋼粉末滲鋁的最佳工藝為：滲鋁溫度950℃，保溫時間5h，NH4Cl的添加量1％。在最佳工藝下，滲層質(zhì)量連續(xù)致密，單一滲鋁厚度最高可達(dá)90μm。滲層表層由Fe3Al，F(xiàn)eAl相組成，內(nèi)層由FeAl相組成。稀土CeO2滲鋁工藝試驗(yàn)表明，稀土添加量為0.7％時為最佳，此時滲層厚度可達(dá)220μm左右。表層主要由Fe3Al，F(xiàn)eAl，Al3Ce相組成，內(nèi)層

3、由Fe3Al，F(xiàn)eAl相組成。
　　 與H13基體相比，合金化層的硬度有較大提高。硬度的提高主要是合金層中形成大量具有增強(qiáng)效果的Fe3Al，F(xiàn)eAl相；Fe3Al和FeAl金屬間化合物相具有較高的高溫強(qiáng)度和硬度。對于添加稀土的試樣，硬度的提高還在于稀土的細(xì)晶強(qiáng)化的作用。在室溫下，滲鋁試樣磨損量要明顯低于H13基體，0.7％CeO2滲鋁試樣磨損量約為單一滲鋁試樣的1/10，是H13基體的1/40，耐磨性能顯著提高；在300℃，40