工程技术论文不锈钢的电火花表面强化

发布时间：2022-10-05 10:04 热度：

　　这篇工程技术论文投稿发表了不锈钢的电火花表面强化，不锈钢在工程中的应用非常广泛，电火花表面强化可以增长不锈钢物件的使用寿命，论文对电火花堆焊实验进行了概述，分析了了不锈钢表面强化的原理。

　　论文导读：采用HXS-1000型号的显微硬度仪，测试试样的显微硬度。微观组织分为三个区：堆焊层、过渡区和基体。

　　关键词：工程技术论文投稿,电火花表面强化1Cr18Ni9Ti,微观组织,显微硬度

　　0 引言

　　1Cr18Ni9Ti不锈钢以其良好的抗腐蚀性能及良好的高温，低温韧性而成为国内应用最广泛的钢种，但缺点是硬度较低，导致耐磨性能下降。电火花表面强化是利用火花放电能量，在金属表面形成一层高硬度、高耐磨、抗腐蚀及热硬性好的合金强化层。电火花表面强化工艺设备比较简单轻便、热输入量小，工件不变形，堆焊层与基体为冶金结合，电极材料选择范围广且其消耗量少，是具有发展前景的表面处理技术之一。该工艺在国内外已用于刀具、模具、易磨损件等表面强化，可显著提高工模具、易磨损件的使用寿命[1-6]。本实验以1Cr18Ni9Ti不锈钢为基材，采用电火花技术，对不锈钢的表面强化做有益探索。

　　1 电火花堆焊实验

　　1.1 实验条件

　　基材为1Cr18Ni9Ti奥氏体不锈钢，厚度为2mm。实验设备为3H-ES型金属表面强化修复机。科技论文。输入电压AC220V，单相50/60 HZ，功率1500 W，频率70~700 HZ。采用HXS-1000型号的显微硬度仪，测试试样的显微硬度。电极为旋转式，强化电极材料与试样材料相同。科技论文。试验中采用氩气保护。

　　经过摸索，确定功率，电压和频率的范围。功率(W)500、630、950，电压(V)50、70、90，频率(Hz)210、300、500，采用正交实验。

　　1.2 组织分析

　　图1为堆焊层全貌。图2为堆焊微观分层,从上至下：堆焊层、过渡层、基体。科技论文。可以看出，堆焊层较白亮，组织晶粒较细，与过渡层相比要细小的多，这由于在堆焊过程中，堆焊层加热至高温，高温保温时间短;堆焊后冷却到室温，冷却速度较快，相当于一次淬火。在热处理中，保温时间短、冷却速度快就会得到细化的晶粒，因而堆焊层中心的晶粒得以细化。众所周知，细晶强化是强化金属的一种方式，也就是说晶粒越细，金属的机械性能越好，强度和硬度等越大。过渡层的晶粒较粗，可能由于加热到高温之后，金属内部散热比较慢，相当于一次回火，导致晶粒与堆焊层和基体相比显得粗大，强度、硬度等都会有一定的影响。

　　图1 堆焊层全貌 70× 图2 堆焊微观分层 450×

　　Fig1. Completepicture of welding layer Fig2. Microscopic laminationof welding layer

　　图3 堆焊层与过渡层 1000×

　　Fig3. Welding layer and transitional layer

　　1.2 硬度分析

　　加载200克，保荷20秒，在堆焊层高度方向上，沿直线0.05mm打点，分别测试堆焊层、过渡区和基体的显微硬度，硬度数值如表1。并绘制硬度曲线，如图4，观察各区域硬度变化趋势。

　　表1 硬度测量

　　试样堆焊层过渡区基体

　　1282.8289.6264.8267.4268.8

　　2290.4282.2259.6260.7265.8

　　3288.1286.4273.7256.3267.5

　　4272.3284.5267.3270.4269.3

　　5290.9283.5251.6254.7267.2

　　6286.2284.6249.7253.9263.6

　　7286.3282.4248.5256.5264.5

　　8288.6279.7268.8254.6265.1

　　9293.6273.4257.6246.9265.4

　　Degree of hardness surveytable1

　　图4 沿层深的显微硬度

　　Fig4. Micro-hardness along level deep从图4可以看出，堆焊层硬度较之基体有所提高，而过渡区的硬度最低。原因是在堆焊的过程中，堆焊层加热至高温，高温保温时间短，堆焊后冷却到室温，冷却速度较快，相当于一次淬火，因此堆焊层硬度最高。但在同一参数下，有个别硬度数值相差较大是因为堆焊层可能有气孔或裂纹存在。而在过渡区，由于冷却缓慢，晶粒发生了晶粒长大，因此晶粒粗大，硬度最低。

　　3 结论

　　通过对1Cr18Ni9Ti进行电火花堆焊和堆焊后的微观组织分析、显微硬度测试，可以得到以下结论：

　　(1)本实验最佳工艺参数为功率500W，电压90V，频率300HZ，。

　　(2)微观组织分为三个区：堆焊层、过渡区和基体。堆焊层晶粒最细、硬度最高，基体区次之，过渡区晶粒最粗、硬度最低。

　　(3)电火花技术可以改善1Cr18Ni9Ti不锈钢的表面耐磨性。

　　参考文献

　　[1] 狄平,朱世根,顾伟生.电火花表面强化技术的研究进展[J].东华大学学报,2001(2):110-113.

　　[2] 陈钟燮.电火花表面强化工艺[M].北京:机械工业出版社,1987.

　　[3] 钱苗根,姚寿山,张少宗编著.现代表面技术[M].北京:机械工业出版社,1999.

　　[4] 王时杰,傅博.电火花表面强化的实验与研究[J].辽宁工学院学报,1999(3):1-5.

　　[5] 盛明泽.电火花涂敷合金工艺及设备[J].新技术新工艺,2000(1):9-10.

　　[6] 潘国顺,曲敬信,邵荷生.电火花表面强化工艺对涂层组织性能的影响[J].机械工程材料,2000,24(3):24-26.

　　论文范文：

　　点支承幕墙结构(Point-supporting Curtain Wall structure)，改变了过去着重用玻璃来表现窗户、表现建筑、表现质感、表现体形的传统手法，而是透过玻璃清楚地看到支承玻璃的整个结构系统，使这种结构系统从单纯的支承作用转向表现其可见性。结合结构分析的理论方法以完成点支承幕墙结构的计算机辅助工程分析。