金屬線材拉拔卷筒激光表面合金化關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、針對(duì)目前金屬線材拉拔卷筒成本高、耐磨性不足的缺點(diǎn)，本文從材料合金化原理出發(fā)，綜合考慮了激光合金化過(guò)程中熔化與凝固的特點(diǎn)以及基材與粉末的物理化學(xué)特性，采用5kWCO2窄帶激光在不同工藝參數(shù)下對(duì)基材為40Cr鋼的金屬線材拉拔卷筒進(jìn)行Mo粉激表面光合金化處理，并對(duì)合金化層組織和性能進(jìn)行研究。在最佳工藝條件下，在合金化粉末中添加不同含量稀土氧化物Y2O3，研究Y2O3對(duì)激光合金化層組織與性能的影響。
　　借助金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X

2、射線衍射儀、顯微硬度計(jì)和磨損試驗(yàn)機(jī)等分析手段，對(duì)激光合金化層的組織與性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明：當(dāng)激光合金化的工藝參數(shù)為：功率P=2.0kW，掃描速度V=6mm/s，焦距f=315mm，搭接率為d=40％，獲得的合金化層具有良好的組織和性能，組織較細(xì)小均勻，硬度高且與基體實(shí)現(xiàn)了良好的冶金結(jié)合。
　　微觀分析表明：金屬線材拉拔卷筒經(jīng)過(guò)激光合金化處理后，合金化層斷面整體形貌為“月牙狀”，組織為細(xì)小的胞狀晶和枝晶混合組織。合金化層組織從表面

3、到基體可分為合金化區(qū)、過(guò)渡區(qū)（或者叫結(jié)合區(qū)）、熱影響區(qū)和基材四部分。合金化層除了基體相α-Fe外，同時(shí)還包括MoC、Mo2C、Cr3Mo、Cr7C3和Fe2MoC等相?；w的顯微硬度為Hv350左右，合金化層的平均硬度可達(dá)到Hv880，比基材提高了將近3倍。經(jīng)過(guò)合金化以后，合金化層的耐磨性能和抗高溫氧化性能得到很好的改善。
　　在合金化粉末中添加Y2O3可以明顯改善合金化層的組織和性能，但對(duì)合金化層的相組成影響不大。當(dāng)Y2O3添加