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《大连理工大学》 2012年
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强流脉冲电子束辐照M2高速钢结构和性能的研究

邢晶  
【摘要】:利用强流脉冲电子束(HCPEB, High Current Pulsed Electron Beam)装置在加速电压13kV和15kV下,分别对M2高速钢(W6Mo5Cr4V2)进行表面改性处理,辐照次数分别为3、8、15、25次。利用金相显微镜、SEM、XRD、EPMA、显微硬度计和摩擦磨损试验机等手段,观察和分析辐照引起的微观组织结构和宏观性能的系列变化,研究HCPEB影响M2高速钢结构和性能变化的规律。 研究表明,HCPEB处理使高速钢表面熔体喷发,形成表面熔坑,熔坑中心碳含量减少,并伴有微裂纹、缩孔、孪晶等缺陷产生。在相同加速电压下,随辐照次数增加,熔坑逐渐减少,表面逐渐平整化。相同辐照次数下,较高电压处理后获得的表面更平整。 HCPEB辐照过程中,M2样品表层经快速加热和快速冷却,原始颗粒粗大、分布不均匀的碳化物会因快速熔化和熔凝而变得细小而均匀。根据XRD结果显示,随着辐照次数的增加,马氏体和碳化物含量不断降低,而奥氏体的含量逐步增加,并伴有应力出现。 表面微观组织结构的变化,致使宏观性能相应地呈现以下变化:处理样品表面硬度较原始样品有所提高,能量密度最大的电压15kV,25次辐照获得硬度最高的表面,硬度提高50.6%,深度方向十几微米范围内硬度提高,并获得6-10μm厚度不等的重熔层。耐磨性方面,辐照后材料摩擦系数都低于基体材料,且随着辐照次数的增加,先升高后降低。加速电压15kV,辐照15次的工艺条件下,获得耐磨性最好的表面。
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TG142.15

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【参考文献】
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