几种热作模具材料表面td渗铬工艺的研究

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1、独创性声明本人声明，所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得武汉理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签名：菌鱼鱼El期：丝幺：竺：Z学位论文使用授权书本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本

2、人授权武汉理工大学可以将本学位论文的全部内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存或汇编本学位论文。同时授权经武汉理工大学认可的国家有关机构或论文数据库使用或收录本学位论文，并向社会公众提供信息服务。(保密的论文在解密后应遵守此规定)研究生(签名)．肖琦滴导师(签名)．彩日期州2．／很大的冲击力，表面易发生氧化，同时还经受反复加热与冷却，容易产生冷热疲劳裂纹，降低模具的使用寿命，因此对热作模具钢有必要进行表面处理。TD盐浴渗铬作为现代表面改性技术的一种，自从日本丰田研究中心提出以来就受

3、到了人们的广泛关注，在国外已经成为了一项比较成熟的模具表面处理技术。该工艺所形成的碳化铬覆层与基体结合力强于PVD、CVD等工艺方法获得的结合力，而且在500℃以上时的抗高温氧化能力强，覆层硬度符合热作模具要求，且覆层热膨胀系数小，有利于减少冷热疲劳裂纹。但是，在热作模具材料中合金元素种类较多，且在已有的有关TD处理的文献中，尚未见专门研究热作模具钢TD处理的资料。因此，针对典型的热作模具钢进行TD处理工艺的研究，对提高热作模具钢各项表面性能，延长模具使用寿命具有重要的意义。、本文对热作模具材料TD盐浴渗铬

4、处理工艺进行了初步研究。首先，通过全排列试验对钢种和处理温度，处理时间因素的影响进行分析，得到各因素对覆层形成的影响规律，确定较优工艺；其次，运用X射线衍射分析技术(XI①)、扫描电镜、能谱分析等现代测试手段对覆层形貌组织、物相结构进行系统的观测分析；最后，对覆层的硬度、抗高温氧化性、耐蚀性等性能进行一系列的测试分析。通过以上分析研究，得到以下结论：1．在全排列试验中，主要以覆层厚度为考察指标，分析钢种、处理温度与处理时间对覆层厚度的影响。其中，合金元素对钢材奥氏体化温度影响较大，从而影响盐浴处理温度与覆层

5、厚度；碳含量对覆层厚度的影响不明显；处理温度应与钢材淬火温度基本一致；处理时间影响不大。最终选择3Cr2W8V处理工艺1000℃×6h或1050℃X4h、5CrNiMo处理工艺910℃X4h、W6M05Cr4V2处理工艺1050℃×6h为合理工艺。2．覆层的物相主要由Cr7C3相和较多的(Cr,Fe)7C3相组成，覆层厚度均匀，致密性和连续性良好，与基体形成冶金结合。CrvC3为复杂结构碳化物，形成原因为rc／rM>0．59，由于C原子尺寸相对于密排点阵空隙位置的尺寸较大，故金属原子的点阵必须在密排六方的基

6、础上适当变化，因而形成了复杂的点阵结构。3．经过盐浴渗铬处理的试样，覆层表面的显微硬度可达1200～1600HV0．05，且硬度值不随后期热处理而发生改变。对横截面梯度显微硬度的测试表明，覆层内硬度平缓下降，而与基体之间的过渡区域的硬度出现陡降现象，同时根据硬度梯度推测在覆层与基体之间未出现贫碳区。4．渗铬覆层具有良好的抗高温氧化性能，在700℃下，与未渗铬试样相比，渗铬试样抗氧化性能优势明显，表面未出现明显脱落现象，100h之内仍然表现出次抗氧化性。5．渗铬试样在硝酸中的耐蚀性表现极为突出。在硝酸溶液中，

7、在12h内抗腐蚀能力为未渗样的20．2倍，96h内仍有8．3倍，其抗腐蚀性能与1Crl8Ni9Ti不锈钢相当。关键词：热作模具材料，TD渗铬工艺，覆层性能．II．AbstractThesurfaceofhotworkmoldsteelwillbeoxidizedinthehiglltemperatureandbigimpactingconditions．Itwilltakethermalfatiguecrackundertherepeatedheatingandcoolingconditions．Allof

8、theseCancutdownthelifeofrnold．Thenitisessentialtota：kemesurfacetreatmentofhotmoldsteel．Asoneofthesurfacemodificationteehnology,TDsalt—bathhasbeenconcernedwidelysinceitisinventedinJapaneseToyotaresearchcenter．