某汽车覆盖件冷切边模具激光熔覆表面强化材料研究

摘要

为提高冷冲压模具寿命、降低模具制造成本,提出了铸钢基体表面激光熔覆耐磨层的模具制造技术。首先,设计了3种激光熔覆材料并制定了相应的激光熔覆工艺参数,使用激光熔覆设备将这3种材料在45铸钢基体上进行激光熔覆实验。随后,对熔覆试样进行了物相和金相分析,分析结果表明:第1种材料熔覆层中主要存在α-Fe、Fe-Cr金属间化合物、Fe-Ni固溶体和Ni-Cr-Fe固溶体等,形成固溶强化,提高了熔覆金属的硬度;第2种材料熔覆层主要含有马氏体、析出相Fe-Cr、FeV、MnV等,马氏体的硬度和强度均得到较高,同时晶界上的析出物具有弥散强化效果,提高了材料的硬度和强度;第3种材料熔覆层主要含有马氏体、Cr_(7)C_(3)和Mn_(23)C_(6)等相,该材料的微观组织具有网状结构,网状晶界的碳化物包裹马氏体,提升了材料的硬度和强度。最后,对3种材料进行了显微硬度、摩擦因数及耐磨性的综合分析,确定第3种材料熔覆层的显微硬度最大、耐磨性最好、摩擦因数最小。将第3种材料熔覆于某冷冲压切边模具刃口上,可以显著提高模具寿命。