65锰钢板
用淬火变形膨胀仪测定65Mn钢连续冷却相变组织及其临界冷速。结果表明,65Mn钢临界冷速为25℃/s,低于该冷速主要发生珠光体相变。65Mn钢大尺寸φ130 mm柱状试样淬火后组织性能研究发现,柱状试样半马氏体厚度为距表面7.5 mm左右。距表面距离大于10 mm时,组织为索氏体+少量马氏体+少量铁素体。距表面5～10 mm处冷速明显变小,硬度剧降,10 mm至心部硬度和冷速均匀。
利用激光数控加工机对65Mn钢进行表面相变硬化加工,研究激光功率、扫描速度和光斑直径对硬化层深度的影响规律。结果表明,激光处理后,相变区横截面显微组织为月牙形,晶粒较细密。单因素试验结果表明:随着激光功率的增加,硬化层深度增加;随着扫描速度的增加,硬化层深度变浅;随着光斑直径的增加,硬化层深度变浅。二次回归正交旋转组合试验结果表明:影响硬化层深度的因素主次顺序为:激光功率>扫描速度>光斑直径。优化确定出硬化层深度时的工艺参数组合为:激光功率为1200 W,扫描速度为900 mm/min,光斑直径为4 mm,硬化层深度为550μm。
采用激光淬火技术在65Mn钢表面制备了硬化层,以常规淬火-回火处理为参照,对比考察了65Mn钢两种淬火表面的微观组织、显微硬度,并利用球-盘摩擦磨损试验机对其摩擦学特性进行了研究。结果表明,激光淬火表面组织为针状马氏体,组织更加细密,显微硬度值为920HV,是常规淬火-回火处理的1.8倍。在摩擦载荷为10N、转速为200r/min的干摩擦条件下,激光淬火表面摩擦系数较小,为0.40~0.48;相同条件下,激光淬火表面的磨损量是常规淬火-回火的激光淬火表面具有更好的耐磨性。激光淬火的磨损机制主要是磨粒磨损和黏着磨损。
