四川大学吴明霞副教授等:脉冲电流处理对H13钢耐磨性能的影响
2025-07-21 14:54:44 作者:本网发布 来源:材料保护 分享至:

 脉冲电流处理对H13钢

耐磨性能的影响


胡鑫鑫   吴明霞   薛令   李强   杨屹

四川大学机械工程学院


 


 

核心观点



 

原始(UT)试样为退火处理的H13热作模具钢;对原始试样进行脉冲电流处理(EPT);对UT试样进行淬火处理(QT)与2次回火处理(HT)。研究了UT试样与EPT试样在组织、物相、硬度和耐磨性能上的变化,并与QT试样和HT试样进行对比。

 



 

Highlight

1

退火态UT试样显微硬度为186.2 HV,经QT处理后试样硬度为411.9 HV,在淬火后经过两次回火处理后试样的硬度为341.6 HV,经过EPT处理后试样显微硬度为708.2 HV,较UT试样提高了280.3%

2

EPT试样的摩擦系数几乎全时间段均低于QT和HT,随着时间的延长摩擦系数增长幅度也小于HT和QT的。相较于HT和QT的磨痕体积,EPT试样的磨痕体积分别降低了91.98%、87.22%。

3

EPT试样的磨损形式以磨粒磨损和氧化磨损为主,存在相对少的黏着磨损;QT和HT试样的磨损形式以黏着磨损和氧化磨损为主,存在少量的磨粒磨损。QT和HT试样的氧化膜较多褶皱,可见明显的擦伤痕迹,EPT试样的氧化膜较为平整。

4

QT、HT和EPT试样的微观组织均以马氏体为主,HT处理试样的平均晶粒尺寸为149.31 μm2,QT处理试样的平均晶粒尺寸为62.49 μm2,EPT试样具有更加细小的平均晶粒尺寸22.6 μm2,这得益于脉冲电流的焦耳热效应和非热效应共同作用的效果。

 




 


表格数据



H13热作模具钢的化学成分

 




 

论文图片


H13钢退火状态下的金相组织

 


 

脉冲电流处理波形(t1是脉冲宽度,t2是1个脉冲周期的时间,t3是2组电脉冲之间的间隔)

 


 

脉冲电流处理示意图

 


 

脉冲电流处理温度曲线


试样尺寸图(mm)

 


 

30,60,90,120 min的不同时间段脉冲电流处理的摩擦系数变化

 


 

不同时间段平均摩擦系数的比较

 


 

30 min不同处理条件下磨损痕迹的三维图

 


 

不同处理条件下磨损轨迹的垂直截面图

 


 

不同处理条件下试样的显微硬度

 


 

不同处理条件下试样的 XRD谱

 


 

不同处理条件下磨痕的SEM形貌(摩擦30 min)

 


 

QT、HT和EPT试样的EBSD图像

 


 

QT、HT和EPT试样的晶粒大小范围比例图

 


 

QT、HT和EPT试样的SEM微观组织图

 



 


引文格式


胡鑫鑫, 吴明霞, 薛令, 李强, 杨屹. 脉冲电流处理对H13钢耐磨性能的影响[J]. 材料保护, 2025, 58(6): 44-51.

HU Xinxin, WU Mingxia, XUE Ling, LI Qiang, YANG Yi. Effect of Pulse Current Treatment on the Wear Resistance of H13 Steel[J]. Materials Protection, 2025, 58(6): 44-51.

DOI:10.16577/j.issn.1001-1560.2025.0095

 

免责声明:本网站所转载的文字、图片与视频资料版权归原创作者所有,如果涉及侵权,请第一时间联系本网删除。

    标签:
相关文章
无相关信息