论文部分内容阅读
模具作为“工业之母”,其寿命问题长期受到业界人士的广泛关注。提高模具模腔表面的耐腐蚀性,耐磨性热,抗酸碱性,和抗氧化性,同是降低模具的热应力是解决模具寿命的关键。本文通过实验试图找到强化模腔表面的最优材料,来减缓模腔表面的破损。实验采用的制备技术为等离子喷焊。本文首先提出了课题的意义,并总结了模具的各种失效形式;然后介绍了本文涉及到的喷焊技术的原理,研究现状以及发展。第二部分主要介绍两部分,包括实验材料的选择和实验方案的制定。选W6Mo5Cr4V2高速钢和C45钢为基体;合金粉末选用Ni60粉和stellite6粉;工作层粉未选用SiC,Cr3C2和WC。将合金粉末Ni60和三种陶瓷粉末分别以7:3、8:2、9:1的比例混合,制成九种粉,喷焊在W6基体上。选用stellite6和stellite6+SiC(stellite6:SiC=7:3)粉末作为C45钢的喷焊材料。第三部分介绍了喷焊实验,采用LU-F500-F600型等离子喷焊机,试件在喷焊前进行打磨除油的过程。喷焊后经过线切割,镶嵌,粗磨,精磨,腐蚀,最终得到待测的金相试件。第四部分对试验六个方面的对比分析。首先对三种不同的粉末进行了宏观形态,截面显微结构,显微硬度,热膨胀系数,比热容和热导率的比较,得到的结论是30%WC,10%Cr3C2和30%WC粉末得到的覆层有利于缓解模具的热应力。接着是对30%SiC,10%Cr3C2,30%WC覆层进行对比分析。硬度方面,WC覆层的表面硬度为900HV左右,这与基体的硬度很相近,并没有达到强化基体的目的;而SiC和Cr3C2粉末的喷焊层硬度都达到了1000HV以上,这明显高于基体的硬度,达到了强化基体的目的。从热物性角度分析,30%的SiC制备的覆层最能满足模具的工作要求。第五章针对C45钢等离子喷焊实验进行了分析,主要从宏观形态,微观显微组织,显微硬度和热膨胀系数方面进行了比较。结果显示单一的stellite6粉末无法达到强化材料表面的目的,加入SiC可以有效的提高材料表面性能。综上所述:Ni60+SiC比例为7:3的粉末在W6钢表面喷焊的效果是最好的。在C45钢stellite6+30%SiC可以显著增强覆层表面的性能。