青島45號鋼板足厚材料
在生產(chǎn)加工過程中,零部件之間不停的運動發(fā)生摩擦,來實現(xiàn)能量的傳遞、動作的傳遞。而在此過程中,工件表面承受巨大載荷而導(dǎo)致各種磨損以及失效,這時運用各種涂層強(qiáng)化的工藝方法可提升零部件表面的耐磨性。零件表面制備涂層的方法很多,但涂層和基體通常是機(jī)械結(jié)合,對基體表面涂層采用電接觸強(qiáng)化,可以實現(xiàn)基體與涂層的冶金結(jié)合,因此對涂層進(jìn)行電接觸強(qiáng)化技術(shù)的相關(guān)研究是非常有必要的。在本課題中,作者以粘涂技術(shù)和電接觸強(qiáng)化技術(shù)為研究基礎(chǔ),選擇45鋼為基體,Ni60-WC合金粉末作為預(yù)涂層的材料,丙烯酸結(jié)構(gòu)膠以及環(huán)氧樹脂高溫膠為粘結(jié)劑,運用粘涂技術(shù)在45鋼基體表面涂覆上一層預(yù)涂層,再通過東華大學(xué)自主研發(fā)的電接觸強(qiáng)45號鋼板化設(shè)備進(jìn)行熔覆處理來獲得高性能涂層,該方法能有效改善涂層的組織及力學(xué)性能、減少能耗、降低成本,制得的涂層性能優(yōu)異結(jié)合力好,并且有較強(qiáng)的耐磨性。本課題基于工件表面強(qiáng)化實驗方法的研究,重點在于其加工過程中粘結(jié)劑的選取、各項技術(shù)參數(shù)的設(shè)定以及二次強(qiáng)化后涂層性能的改善。主要研究在粘涂和電接觸強(qiáng)化過程中,粘結(jié)劑的選擇、合金粉末與粘結(jié)劑的比例,以及電接觸強(qiáng)化過程中的電流、電極輪的預(yù)緊力、電接觸強(qiáng)化時間等關(guān)鍵參數(shù)對于預(yù)涂層在強(qiáng)化前后性能的影響。最后,對于做出的樣品,制成金相試樣,采用超景深顯微鏡對試樣進(jìn)行金相組織分析,用掃描電鏡對完成的涂層進(jìn)行掃描觀察,表征涂層顆粒的分布情況以及擴(kuò)散情況,涂層硬度以及結(jié)合力。研究表明,粘涂法和電接觸強(qiáng)化技術(shù)的結(jié)合運用可以使基體表面獲得無明顯缺陷、組織致密的強(qiáng)化層,二次強(qiáng)化后涂層硬度和結(jié)合性能有明顯提升。通過多次實驗,最后確定出合金粉末和粘結(jié)劑的比例為1:1.5,以及一系列電接觸強(qiáng)化的工藝參數(shù)。對45號冷軋鋼板強(qiáng)化后的涂層進(jìn)行了分析、顯微硬度的測試、基體與涂層交界處元素面掃描。通過分析,得出經(jīng)過電接觸強(qiáng)化后,涂層表面較平整,缺陷較少,基體硬度和耐磨性得到提升;再進(jìn)行二次電接觸強(qiáng)化后的涂層厚度進(jìn)一步增加,組織更致密,能一定程度上修復(fù)一次強(qiáng)化后所留下的缺陷,經(jīng)過電接觸強(qiáng)化后的基體性能得到明顯提升。
