718模具鋼激光表面改性的研究.pdf

1、模具常常因為表面失效而引起模具的失效，實踐證明，表面強化處理是提高模具質量和延長模具壽命的重要途徑。激光表面強化處理技術不僅能提高模具表面的耐磨性基硬度，而且能使基體保持原有的強韌性，這對改善模具的綜合性能、大幅降低成本、充分發(fā)揮材料的潛力都是十分有效的方法。模具鋼718由于淬透性好，性能優(yōu)越，在使用方面具有很多模具鋼達不到的優(yōu)點。本文研究了激光淬火和激光熔覆對718模具鋼的表面改性。
　　對于激光淬火方面，本文詳細描述了激光機的

2、電流、脈寬、頻率和掃描速度對718模具鋼淬火效果的影響，從淬火后的硬度、表面質量和淬透層深度三個方面入手，結合脈沖激光本身的特點，優(yōu)化最佳的工藝參數，并對其原因進行解釋。本文得出的最佳淬火的工藝參數為電流70A，頻率為50Hz脈寬為5ms，掃描速度為20mm/s。這樣的參數組合能得到較高的硬度和淬透層深度，表面質量相當好，有利于后續(xù)加工，也可以作為最后一道工序。中小型脈沖激光淬火的表面質量差是由于出光是以脈沖的形式，激光波形不連續(xù)。我們

3、可以適當增加頻率、脈寬和掃描速度來改善表面質量。因為激光光束的能量分布呈高斯分布，從而使淬透層和熱影響區(qū)的截面形狀呈月彎形，另一方面，在一定范圍內增加激光功率，會使淬透層寬度增加。
　　在718模具鋼表面激光熔覆鎳基碳化鈦能顯著提高表面的耐磨性和硬度，大大提高模具鋼的使用壽命。本文研究了激光工藝參數對熔覆層氣孔和裂紋以及碳化鈦和硬質相碳化物的溶解和析出的影響。通過控制合適的鋪粉厚度、使用合適的激光熔覆功率和采用合適的掃描速度，得到

4、了組織致密，無氣孔、無裂紋的熔覆層組織，通過實驗給出了合適的工藝參數，并對其機理進行了分析，對提高激光熔覆718模具鋼的質量有一定的指導意義。研究發(fā)現適當減少鋪粉厚度和增加激光功率能減少熔覆層的氣孔和裂紋，但是會增加基體對熔覆層的稀釋。提高激光功率或者降低掃描速度都能改善熔池的對流，改善液態(tài)鎳對碳化鈦以及硬質相碳化物的侵潤性，增加液態(tài)鎳對硬質相碳化物的溶解，從而能減少熔覆層的氣孔和裂紋，使組織變的均勻。掃描速度較低的熔覆層的碳化鈦的樹枝