等离子表面高速钢机用锯条渗碳及热处理工艺研究

摘要

该研究用20Cr<,2>V<,2>机用锯条坯材作为试样进行渗金属后渗碳的热处理,再进行工艺和性能的研究,为表面高速钢机用锯条的工业化推广进行有益的探索.研究结果表明:利用双层辉光离子渗金属可在20Cr<,2>V<,2>机用锯条表面形成厚度30μm—150μm的W-Mo共渗层,表面合金含量约20﹪的扩散层,是一种结构性梯度材料.渗碳后的表层随碳势的不同而有不同的含碳量,高于定比碳一定浓度的碳势不会在表面形成网状碳化物.在不同碳势同一淬火温度的回火后硬度的影响中,硬度随碳势的增加而增加,分级淬火后的硬度由于淬火方式的影响使得在三种碳势下回火硬度较低.磨损试验显示硬度和表面粗糙度对磨损的影响是主要的,该实验中,硬度高,表面光滑,则磨损量小.磨损量由表面粗糙度和硬度综合决定.表面冶金高速钢与高速钢W<,6>Mo<,5>Cr<,2>V<,2>相比,其硬度值越接近,磨损量越相似.硬度相同,表面粗糙度大的表面高速钢摩擦系数稍大.摩擦系数大的原因是由于润滑条件下的微切削造成的.硬度值越高,表面越粗糙,微切削越难,摩擦系数越大.磨痕表面形貌在高硬度时为分散的犁沟状,低硬度时由于微切削容易进行,犁沟连接在一起形成边缘连续的磨面.

目录

文摘

英文文摘

第一章资料综述

第一节材料的失效原因及表面工程的重大意义

第二节机用锯条的现状及发展

1机用锯条的概述

2机用锯条存在的问题

3双辉机用锯条的研制及目前状况

第三节等离子体技术

1等离子体的特征及发光特性

2等离子体的放电区特性

3等离子体的辉光区特性

第四节双层辉光渗金属技术

1双层辉光离子渗金属技术原理及机理

2双层辉光离子渗金属技术的历史沿革及现状

3双层辉光离子渗金属技术的发展

第五节离子化学热处理

1离子化学热处理的发展历史

2离子渗氮

3离子N-C共渗

4离子渗碳

第六节热处理工艺技术

1加热和冷却

2淬火和回火

第七节磨损及其机理

1磨损原理

2环境因素对磨损性能的影响

第二章课题的提出及研究目标

第一节课题的提出

第二节渗入元素的确定

第三节课题的意义

第三章工艺方案及讨论

第一节前期准备工作

1实验所用设备

2实验所用材料

3渗金属实验方法

4工艺方案的总体设计

第二节渗金属层结构和组织

1渗层金相组织

2渗层合金元素分布

3渗层相结构分析

第三节渗碳的工艺结果分析

1渗碳碳势的确定

2定比碳在表面冶金高速钢中的应用

3碳化物形成机理及分析

第四节淬火的组织转变及分析

第五节回火的组织转变及分析

第六节磨损实验分析

1实验方法

2实验结果

3磨痕表面形貌的研究及磨损机理的确定

第四章价电子理论分析

第一节界面科学研究理论

1界面科学研究的主要方法

2余氏理论和程氏理论的简述及相互关系

3余氏理论和程氏理论的应用

第二节热处理的价电子理论分析

1淬火后的性能分析

2回火后的性能分析

第三节源极设计

1设计理论

2合金设计

第五章结论

第六章致谢

第七章已发表论文及参考文献