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增压喷丸方式对于优特钢实现表面纳米化的研究

更新时间:2018-08-14 点击数:276

增压喷丸方式对于优特钢实现表面纳米化的研究

  通过增压喷丸方式使45#钢实现表面纳米化,采用MMU-5G高温材料端面磨损试验机进行45#钢纳米晶层摩擦磨损性能随温度变化的试验,钢丸生产厂家利用TEM表征喷丸后表层的组织,DSC与显微硬度研究纳米层的热稳定性,XPS和SEM表征磨损表面的成分及形貌.

  结果发现:当温度低于200℃时,喷丸样品表面硬度高,有效减少实际接触面积,耐磨性能优于未喷丸样品;钢丸生产厂家在200~400℃之间时,发现纳米化样品表层组织结构中存在大量的晶界、位错、空位等缺陷为氧原子与金属原子提供更多的扩散通道,加速疏松的Fe2O3氧化物的形成与脱落,耐磨性能低于未喷丸样品;在400~550℃之间时,喷丸样品由于回复与再结晶,与未喷丸的耐磨性能基本一致.


  中碳钢是工业生产中广泛应用的金属材料,因此对其进行表面纳米化处理具有重要的实用价值.一些学者对纯铁和低碳钢表面纳米化后的摩擦磨损性能进行了研究研究了氧化物膜的剥落方式,认为其是决定磨损率的重要因素.钢丸生产厂家研究了表面纳米化中碳钢在不同载荷下的摩擦磨损行为,然而温度对纳米晶层摩擦磨损性能影响的研究则鲜见报道.钢丸生产厂家采用增压喷丸方式使45#钢实现表面纳米化,利用高温摩擦磨损试验机研究了纳米晶层在不同温度下的滑动磨损特性.

  试验材料选用45#钢,尺寸100mm×100mm×15mm,退火态,HV180±5.在普通喷丸设备上增加增压系统,采用增压喷丸对45#钢表面进行纳米化处理,钢丸生产厂家在喷丸前用丙酮和酒精清洗.弹丸为1mm的不锈钢丸,喷丸压力为0.6MPa,喷丸时间25min.利用H800型透射电子显微镜(TEM)观察喷丸后的表面组织.用SJ-2019型表面粗糙度测量仪测量喷丸面的表面粗糙度Ra,样品喷丸前Ra为1.04μm,喷丸后Ra小于等于1.6μm.


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