TD鹽浴法制備LD鋼碳化釩覆層及其摩擦磨損性能研究.pdf

1、LD鋼是一種新型的冷作模具鋼，已廣泛應用于模具制造業(yè)。但是模具鋼常處于高應力、高沖擊力作用下易被磨損，模具使用壽命不高，對其進行表面強化可以有效提高表面硬度和耐磨性。在眾多表面強化方法中TD鹽浴法具有設備簡單、強化效果好等優(yōu)點，故TD法已成為提高模具耐磨性的有效途徑。本文通過對LD冷作模具鋼進行TD鹽浴法制備碳化釩涂層，探究了滲釩工藝對滲釩層組織、物相及性能的影響，并探討滲釩層形成機制；研究不同磨損試驗條件下滲釩層的摩擦磨損行為和磨損機

2、制。同時研究稀土添加量對滲釩層組織和性能的影響。
　　研究結(jié)果表明：鹽浴最佳基礎配方為：78 Na2B4O7+8 V2O5+4 Al+10 NaF， wt.％；不同溫度、時間工藝下制備得到的滲釩層物相均為 VCx相，覆層厚度和顯微硬度隨滲釩溫度的升高而增加，覆層厚度和顯微硬度值隨TD鹽浴滲釩處理時間增長而增加。LD鋼最佳滲釩工藝為950℃×8 h，該工藝下得到的滲釩層厚度約為6.1μm，顯微硬度值約為1975 HV，約為原始試樣顯

3、微硬度值的2.63倍。950℃時滲層的生長動力學曲線滿足類拋物線形方程l2.632=13.657t，形成的碳化釩晶粒為等軸晶粒。
　　隨著載荷和滑動速度的增加，滲釩試樣和原始試樣的摩擦系數(shù)均逐漸降低，在8.2 N載荷下，滲釩后試樣的磨損體積約為原始試樣磨損體積的1/10~1/9。在不同滑動速度條件下，滲釩試樣的體積磨損量均約為原始試樣體積磨損量的1/8~1/7，故LD鋼經(jīng)TD鹽浴滲釩處理后，耐磨性得到了有效提高。滲釩層磨損機制主要