滲硫處理對(duì)工模具鋼組織和性能的影響研究.pdf

1、工模具鋼以良好的抗沖擊、抗熱裂、耐磨損及耐熱變形等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于熱擠壓模、鍛模、壓鑄模等熱作部件；W360熱作模具鋼以高硬度、高韌性、優(yōu)良的抗回火軟化性能以及良好的熱傳導(dǎo)性能等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于溫鍛、熱鍛模具、沖頭模具材料以及攪拌摩擦焊的攪拌頭材料。然而調(diào)研發(fā)現(xiàn)，該鋼作鋁型材擠壓模時(shí)磨損較為嚴(yán)重，作攪拌頭焊接鋁合金時(shí)壽命也較低，分析表明擠壓或焊接過程中熱環(huán)境下的摩擦磨損是導(dǎo)致兩者性能較低的共性原因。
　　有鑒于此，本文采用低溫液體滲硫

2、工藝對(duì)W360模具鋼進(jìn)行了滲硫處理，通過在材料表面形成多孔易滑移的硫化鐵層，增強(qiáng)材料的抗擦傷、粘著能力，減少摩擦熱，提升模具或攪拌頭的耐磨性和使用壽命。采用調(diào)節(jié)硫含量對(duì)滲劑配方進(jìn)行改善探究；采用金相顯微鏡、場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡（FESEM）、X射線衍射儀（XRD）等對(duì)基體組織，滲硫?qū)拥男蚊步Y(jié)構(gòu)、物相組成、元素組成，磨痕形貌、元素分布等情況等進(jìn)行分析；采用硬度計(jì)對(duì)滲硫前后材料的表面硬度進(jìn)行測(cè)定；使用MRH-3A高速環(huán)塊磨損試驗(yàn)機(jī)對(duì)滲硫?qū)幽?/p>

3、擦學(xué)性能進(jìn)行了評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，對(duì)W360熱作模具鋼采用低溫液體滲硫工藝后，滲硫?qū)有纬闪恕拔㈩w粒+空隙”結(jié)構(gòu)，形態(tài)似“韌窩”斷口，顆粒之間以及顆粒內(nèi)部疏松多孔，孔隙可以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，在摩擦表面易形成油膜，易形成“流體+固體”的協(xié)同潤(rùn)滑作用；滲硫前后材料的硬度未發(fā)生改變，故滲硫處理后硬度對(duì)材料的摩擦磨損性能不產(chǎn)生作用；低溫液體滲硫能夠明顯提高W360鋼的表面抗擦傷性能，特別是初始階段材料的摩擦系數(shù)明顯較低；研究還發(fā)現(xiàn)，滲劑成分對(duì)滲硫?qū)涌共?/p>