消声器后盖拉深模具的复合强韧化工艺及其显微组织

摘要

本文分析了消声器后盖拉深模具的工作条件.失效形式，分析认为这类模具不仅要求表面具有较高的耐磨性，高的硬度和较好的耐蚀性，且其基体具有较好的强韧性。选用9SiCr钢制造模具，先研究碳化物细化预工艺和等温淬火工艺，再分别研究固体渗硼和电火花进行表面强化工艺，最后优化两种复合强韧化处理工艺供工业生产应用。借助SEM和金相显微镜观察经上述处理后的显微组织，洛氏硬度计和显微硬度计测试经上述处理后的硬度，得出以下结论：
　　 （1）经过等温球化退火、循环球化退火、高温固溶+高温回火处理后的9SiCr钢试样，前两者得到的球状珠光体中有明显粗大，尖角状碳化物。经过1050℃高温固溶，680℃回火得到的回火珠光体中的碳化物细小、圆整、分布均匀、球化效果较好；
　　 （2）9SiCr钢试样经过工艺为860℃×30min+200℃×8min后水冷的等温淬火处理后可以得到下贝氏体+马氏体+少量碳化物的复相组织，其硬度值为63.6HRC；
　　 （3）9SiCr钢试样经过工艺为880℃×4h渗硼处理后，渗层的厚度为54.8μm，显微硬度值为1410Hv；
　　 （4）采用1050℃高温固溶+680℃回火→880℃×4h（渗硼）→等温淬火（860℃×30min+200℃×8min后水冷）的复合强韧化工艺处理后的9SiCr钢试样，基体中得到下贝氏体+马氏体+少量碳化物组成的复相组织，其洛氏硬度可以达到63HRC以上。表面的产生的渗硼层的厚度为52.5μm、硬度为1440Hv，强化层与基体之间结合较好，它们之间硬度梯度较平缓；
　　 （5）采用1050℃固溶+680℃回火→860℃×30min+200℃×8min后水冷的等温淬火→功率档位为6x2min/c㎡+功率档位为1×1min/c㎡的二次电火花强化工艺为处理后9SiCr钢试样，所得的强化层的综合性能最好，其强化层的厚度为43.5μm、显微硬度为1395Hv，表面质量较好的强化层，基体没有产生太大的变形，强化层与基体之间结合较好，它们之间硬度梯度较为平缓。