激光淬火CrMoCu合金铸铁组织及摩擦学性能研究.pdf

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1、2010年9月润滑与密封Sep．2010第35卷第9期LUBRICATIONENGINEERINGVo1．35No．9DOI：10．3969／j．issn．0254—0150．2010．09．002激光淬火CrMoCu合金铸铁组织及摩擦学性能研究乔玉林赵玉强臧艳杨善林(装甲兵工程学院装备再制造国防科技重点实验室北京100072)摘要：研究CrMoCu合金铸铁经激光淬火后淬硬层的微观组织结构特征，以及其显微硬度和减摩耐磨性能的变化。结果表明，CrMoCu合金铸铁激光淬火淬硬层依其组织特征可分为完全淬硬区和过渡区。硬化层深度为0．45—0．6mm，表面显微硬度较未淬火基体提高约14

2、0％；CrMoCu合金铸铁经激光相变硬化处理后，在不同载荷和低速下均具有较好的减摩性能；在试验范围内，CrMoCu合金铸铁经激光淬火后耐磨性能有显著提高。关键词：激光淬火；微观组织；显微硬度；耐磨性中图分类号：TG156．99文献标识码：A文章编号：0254—0150(2010)9—008—5StudyonMicrostructureandTribologicalPropertiesofCrMoCuAlloyCastIronbyLaserQuenchingQiaoYulinZhaoYuqiangZangYanYangShanlin(NationalKeyLaboratoryfo

3、rRemanufacturing，AcademyofForceEngineering，Beijing100072，China)Abstract：Themicrostructure，microhardnessandwearresistanceofthelaserquenchinglayerofCrMoCualloycastironwereinvestigated．ResultsindicatethatthelaserhardenedlayerofCrMoCualloycastironcanbedividedintotwozones：completelyhardenedzonean

4、dtransitionzone．Thesurfacehardnessoflasertransformationhardeninglayerenhances1．4timesincontrastofthesubstrates；thehardeningdepthis0．45～0．6mm．Afterlasertransformationhardeningtreatment，CrMoCualloycastironcangetbetterfrictionreducingpropertiesunderdifferentloadandlowspeed，thewearresistanceofCr

5、MoCualloycastironbylaserquenchingisimprovedindifferentexperimentalconditions．Keywords：laserquenching；microstructure；microhardness；wearresistance近年来，随着低温离子渗硫技术的发展，硫化亚易于实现自动化控制’。例如美国通用汽车公司自铁(FeS)固体润滑涂层优异的减摩性能引起了业界1974年首次将CO，激光器用于激光淬火以来，对易的广泛关注。FeS的晶体结构属六方密排层状结构，磨损的汽车转向器齿轮内表面用激光处理出5条耐磨易于沿晶格的密排面

6、进行滑移，剪切强度低，是典型带，克服了磨损问题，且基本无变形；天津渤海无的固体润滑材料。由于FeS固体润滑层硬度很线电厂对硅钢片模具进行表面淬火，大大提高了其耐低，在摩擦过程中难以抵抗对摩件坚硬微凸体对它的磨性，使用寿命提高了10倍。激光相变硬化以其独犁削破坏，使得渗硫层失去支撑，被碾压剥落，从而特的优越性已经在机械制造、交通运输、石油、矿丧失固体润滑作用。因此，渗硫前对基体材料表面进山、纺织、冶金、航空航天等许多领域得到应用和发行硬化处理就显得尤为重要。研究人员曾通过传统展。本文作者通过对CrMoCu合金铸铁进行激光相变淬火、软氮化等方式来提高基体表面的硬度，均取得硬化处理，

7、研究了其表面的微观组织变化，考察了其硬度变化和减摩抗磨性能变化，初步研究了其减摩抗了较好的减摩耐磨效果。磨机制。激光淬火表面硬化与传统的表面硬化工艺相比，1试验材料与方法具有加热冷却速度极快、工艺周期短、效率高、淬硬CrMoCu合金铸铁经580℃去应力退火处理后，层组织细化、硬度高、抗磨性好等优点，且工艺过程加工成+25．4mm×6mm的圆块试样，表面粗糙度为基金项目：国家自然科学基金资助项目(50775221)．R。0．32m。试样端面经黑化处理后，在青岛中发激收稿日期：2010—04—0