激光硬化和渗氮复合处理W9Mo3Cr4V高速钢组织与性能.pdf

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1、第39卷第7期中国激光Vo1．39．No．72012年7月CHINESEJ0URNALOFLASERSJuly，2O12激光硬化和渗氮复合处理W9Mo3Cr4V高速钢组织与性能赵宪王存山(大连理T大学三束材料改性教育部重点实验室，辽宁大连116024)摘要采用激光硬化与渗氮复合表面改性技术，对W9Mo3Cr4V高速钢表面进行了强化处理。利用x射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机，分别对复合处理试样的相组成、微观组织、成分、显微硬度和耐磨性进行了分析。研究结果表明，复合处理表面改性层主要是回火马氏体、残余奥氏体、Fe。N

2、、CrCs、M。c型碳化物所构成。由于激光硬化的晶粒细化作用，以及大量位错、孪晶、空位等微观缺陷的产生，致使氮化层的深度得到明显提高。与单一的激光硬化和渗氮工艺相比，复合处理工艺有效地提高了高速钢的硬度和耐磨性能。关键词激光技术；激光硬化；渗氮；W9Mo3Cr4V高速钢；微观组织中图分类号TG162．21文献标识码Adoi：10．3788／cJL2Ol239．0703008MicrostructureandPropertiesofW9Mo3Cr4VHighSpeedSteelTreatedbyLaserHardeningandNitridingZ

3、haoXianWangCunshan(KeyLaboratoryforMaterialsModificationbyLaser，Ion，andElectronBeams，MinistryofEducation，DalianUniversityofTechnology，Dalian，Liaoning116024，China)AbstractW9Mo3Cr4Vhighspeedsteelistreatedbycompositetechnologyoflaserhardeningandnitriding．Themicrostructureandprop

4、ertiesofthesampleafterthecompositetreatmentareinvestigatedbymeansofX—raydiffraction，scanningelectronmicroscopy，electronprobemicro—analyzer，Vickershardnesstester，andfrictionWeartestingmachine．Theresultsshowthatthesurfacemodification1ayerconsistsoftemperedmartensite，retainedaus

5、tenite，Fe3N，Cr7C3，andM2Cphases．Laserhardeningobviouslyincreasesthedepthofthenitridedlayer，asaresultofgrainrefinement，aswellasproductionofhighconcentrationmicroscopicdefects．Comparedtolaserhardeningandnitridingtechnologies，respectively，thecompositetreatmenttechnologycaneffecti

6、velyincreasethehardnessandwearresistanceofthehighspeedstee1．Keywordslasertechnique；laserhardening；nitriding；W9Mo3Cr4Vhighspeedsteel；microstructureOCIScodes160．3380；140．3535；16O．39001引言含碳量高，易在渗氮过程中形成脆性的e相，从而导致刀具在使用过程中发生崩刃l1J。为避免脆性相的为改善刀具的切削效率并提高耐用度，高速钢形成，现多采用在较低的温度和较低的氮势下对高刀具的

7、表面强化已受到普遍重视。目前常用的表面速钢进行渗氮处理，以获得具有单纯扩散层的渗氮强化技术主要有气相沉积、离子注入、渗氮、激光改组织。但这势必会降低渗氮速度，减少渗层的深度，性和电子束改性等_】~5]。其中，渗氮工艺因具有工进而直接影响到渗氮层的耐磨性和冲击韧性。激光艺操作简单、成本低和易于大量生产等优点，是目前表面改性技术是提高材料表面性能的有效手段L6]，普遍采用的一种高速钢表面强化方法。但因高速钢收稿日期：2012—02—23；收到修改稿日期：2012—04—12基金项目：广州省教育部产学研结合项目(2OO9BO9O3O04O8)资助课题。

8、作者简介：赵宪(1987一)，女，硕士研究生，主要从事激光表面改性方面的研究。E-mail：fsy621636@126．com导师简介：