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新技术电火花沉积对718模具钢Ni-Cr合金涂层的组织
作者:Admin      点击数:次      发布时间2018-06-26
电火花沉积工艺(ESD)是一种微弧焊工艺,电极材料沉积到基体表面,并与基体呈冶金结合。利用电火花沉积技术,采用自制Ni-Cr合金电极在718模具钢表面沉积了Ni-Cr合金涂层,分析了涂层的显微组织、硬度及耐磨性能,也可利用沉积技术对局部区域进行修复。结果表明:涂层靠近基体的组织为细小的枝晶,而涂层靠近基体的组织为细小的枝晶,而涂层中部及外层组织为超细晶粒;能谱分析显示,718模具钢在涂层与基体界面处,Fe及Ni,Cr元素的含量发生突变;涂层的硬度由表层向基体方向呈梯度分布,最高可达890.3HV0.1;涂层的耐磨性大大高于基体,其外层弥散分布的超细晶粒是硬度及耐磨性能较高的主要原因.
研究了影响沉积层质量和沉积率的工艺参数,其中包括电容、电压和保护气,实验结果显示,虽然随着电容与电压的增大,沉积率提高,但同时也会使沉积层中的微裂纹与空洞随电容电压增大提高而增加。因此,只有合理选择沉积工艺参数,才能达到一定沉积率的同时保证沉积层的质量。
 
电火花沉积的表面强化是提高模具零部件的表面性能的重要方法之一,金属表面电火花沉积技术是在传统工艺基础上发展起来的新技术,该技术具有对基材热输入极少,加工残余应力和残余变形极小,以及沉积怪与基体呈冶金结合等显著优点,在模具表面强化与局部磨损处的修复领域具有广泛的应用前景。目前表面强化有多种方法,热喷涂、电镀,尽管工其工艺非常经济,但因为环境污染污染问题,其应用受到限制。金属陶瓷涂层成功的研究,但此涂层太薄且硬而脆,缺陷多,不适用于模具钢进行表面强化及修复。
 
718是塑胶模具制造中应用广泛的塑胶模具钢,在使用过程中由于受到塑料填料的冲刷及腐蚀,极易磨损而失效,根据塑胶模具钢表面强化及磨损修复所要求的综合性能,推动研究Ni-Cr合金沉积电极,并在718模具钢基体上电花沉积涂层,研究了涂层的组织及磨损性能,以期为电火化沉积技术在塑胶模具钢表面强化及修复等再制造领域中的应用。
 
影响718模具钢沉积层质量的主要因素,在塑胶模具钢、冷作模具钢、热作模具钢、低合金机械钢等已深受关注逐一应用,电火花沉积时熔融的电极材料以冶金方式与基体材料结合。电火花沉积表面的形貌是由无数密集的沉积点和放电凹坑所构成,宏观呈银灰色的桔皮状。沉积层的质量直接影响着涂层或修复部位的性能。实验比较得出,在工件和电极相同的条件下,减小电容、电压,同时在沉积时增加保护气,可以得到质量较高的沉积层,但沉积效率会降低。通常,在沉积修复时,要综合考虑沉积效率和沉积层的致密性,通过大量试验,下述方法方法可以提高沉积层的致密性和连续性,提高沉积层的性能。1、打底,2、修复,3、盖面。
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