型內(nèi)熔化擴散溫度場模擬及耐磨材料制備的研究.pdf

1、在實際生產(chǎn)中，對于某些零件既要求有良好的韌性，以抵抗其在工作過程中受到的沖擊，防止零件脆裂，又要求其具有良好的耐磨性能，以延長零件的使用壽命，降低經(jīng)濟損失。顯然，單一的材料很難同時保證內(nèi)部高韌性和表面高耐磨。因此，利用復合制造技術(shù)，使兩種或兩種以上物理、化學、力學性能不同的金屬在界面上實現(xiàn)牢固的冶金結(jié)合已成為提高材料性能、實現(xiàn)材料各方面性能良好配合的主要途徑。
　　 本文采用型內(nèi)熔化方法，在型腔內(nèi)預先置入高釩合金棒，通過高溫液態(tài)

2、金屬的過熱作用，實現(xiàn)合金原子在液態(tài)金屬中的擴散遷移，利用凝固后在材料表面形成的高硬度碳化物來強化材料表面性能，以獲得外硬內(nèi)韌的材料。
　　 本文結(jié)合5CrNiMo鋼和V9Cr3高釩合金棒的型內(nèi)熔化實驗，利用有限元分析軟件對型內(nèi)熔化過程中的溫度場進行了模擬研究，探明了型內(nèi)熔化工藝參數(shù)對凝固過程溫度場的影響，并根據(jù)模擬結(jié)果，詳細分析了溫度場與復合層質(zhì)量的關(guān)系。
　　 從熱力學的角度對合金元素的擴散過程進行了詳細分析，并針對型

3、內(nèi)熔化過程，結(jié)合Fick第二定律和溫度場模擬結(jié)果，對型內(nèi)熔化過程中釩元素的分布狀態(tài)進行了仿真模擬。模擬結(jié)果表明，澆注過程可以實現(xiàn)合金棒中釩元素的擴散遷移;同時，溫度場影響釩元素的擴散距離，隨著溫度場的改變，可以獲得不同范圍的釩元素分布。
　　 分析了采用型內(nèi)熔化方法制備的擴散試樣的顯微組織和耐磨性。通過對試樣表面的顯微組織分析，探明了擴散件表層的物相組成;通過耐磨性試驗，得到了釩元素含量對耐磨性的影響規(guī)律。
　　 通過對