模具材料等離子噴焊制備陶瓷覆層試驗研究.pdf

1、模具作為“工業(yè)之母”，其壽命問題長期受到業(yè)界人士的廣泛關(guān)注。提高模具模腔表面的耐腐蝕性，耐磨性熱，抗酸堿性，和抗氧化性，同是降低模具的熱應(yīng)力是解決模具壽命的關(guān)鍵。本文通過實驗試圖找到強化模腔表面的最優(yōu)材料，來減緩模腔表面的破損。實驗采用的制備技術(shù)為等離子噴焊。
　　本文首先提出了課題的意義，并總結(jié)了模具的各種失效形式；然后介紹了本文涉及到的噴焊技術(shù)的原理，研究現(xiàn)狀以及發(fā)展。
　　第二部分主要介紹兩部分，包括實驗材料的選擇和實

2、驗方案的制定。選W6Mo5Cr4V2高速鋼和C45鋼為基體；合金粉末選用Ni60粉和stellite6粉；工作層粉未選用SiC, Cr3C2和WC。將合金粉末Ni60和三種陶瓷粉末分別以7：3、8：2、9：1的比例混合，制成九種粉，噴焊在W6基體上。選用stellite6和stellite6+SiC（stellite6：SiC=7:3）粉末作為C45鋼的噴焊材料。
　　第三部分介紹了噴焊實驗，采用LU-F500-F600型等離子噴

3、焊機，試件在噴焊前進行打磨除油的過程。噴焊后經(jīng)過線切割，鑲嵌，粗磨，精磨，腐蝕，最終得到待測的金相試件。
　　第四部分對試驗六個方面的對比分析。首先對三種不同的粉末進行了宏觀形態(tài)，截面顯微結(jié)構(gòu)，顯微硬度，熱膨脹系數(shù)，比熱容和熱導(dǎo)率的比較，得到的結(jié)論是30％WC，10%Cr3C2和30%WC粉末得到的覆層有利于緩解模具的熱應(yīng)力。接著是對30%SiC，10%Cr3C2，30%WC覆層進行對比分析。硬度方面，WC覆層的表面硬度為900H

4、V左右，這與基體的硬度很相近，并沒有達到強化基體的目的；而SiC和Cr3C2粉末的噴焊層硬度都達到了1000HV以上，這明顯高于基體的硬度，達到了強化基體的目的。從熱物性角度分析，30%的SiC制備的覆層最能滿足模具的工作要求。
　　第五章針對C45鋼等離子噴焊實驗進行了分析，主要從宏觀形態(tài)，微觀顯微組織，顯微硬度和熱膨脹系數(shù)方面進行了比較。結(jié)果顯示單一的stellite6粉末無法達到強化材料表面的目的，加入SiC可以有效的提高材