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H13\1.2344\4Cr5MoSiV1模具鋼表面熔覆工藝的研究
H13鋼試樣的尺寸為100mm×50mm×20mm,H13鋼的主要化學(xué)成分為(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):0.32~0.45C,0.80~1.20Si,0.20~0.50Mn,4.75~5.50Cr,1.10~1.75Mo,0.80~1.20V,≤0.03P,≤0.03S。激光熔覆所用的Ni55A粉末規(guī)格目數(shù)是-200~+300目,其化學(xué)組成為(質(zhì)量分?jǐn)?shù),%):0.5~0.8C,14.0~16.0Cr,3.0~4.5Si,≤5Fe,2.5~3.5B,余量Ni。采取功率為10kW的CO2激光器(波長(zhǎng)為10.6μm)進(jìn)行熔覆試驗(yàn)。對(duì)H13鋼基體表面用砂輪機(jī)進(jìn)行打磨,打磨后用丙酮清洗干凈,待其干燥后,向其表面預(yù)置鎳基粉末。激光熔覆前,對(duì)H13鋼進(jìn)行預(yù)熱處理,預(yù)熱溫度300~500℃,焊后進(jìn)行石棉保溫緩冷。光斑直徑為2.5mm,熔覆過程中無氣體保護(hù)。
通過預(yù)熱,在H13鋼基體熔覆了一層Ni基涂層,該涂層的顯微組織由細(xì)密的枝晶組織組成,和基體形成了良好的冶金結(jié)合,無孔洞裂紋等缺陷。在一定的參數(shù)范圍內(nèi),隨著掃描速度和激光功率的增加,熔覆層的顯微硬度顯著提高,并呈階梯狀分布。在一定的參數(shù)范圍內(nèi),隨掃描速度增加和激光功率的減小,熔覆層的耐磨性能增強(qiáng)。綜合熔覆層顯微組織、顯微硬度和耐磨性分析,當(dāng)光斑直徑和預(yù)置層厚度一定時(shí),當(dāng)激光熔覆功率為2kW,掃描速度為200~300mm/min時(shí),熔覆層性能最好。