表面渗铝氧化处理后8407钢的抗熔损性能

将表面经冷喷涂铝处理的8407钢样在550℃下扩散处理4h,并在2.5A/dm^2电流密度下常温硬质阳极氧化处理60min,使试样表面形成Fe_3O_4·Al_2O_3氧化膜.采用失重法评价了静置和旋转条件下,表面渗铝氧化处理和未处理试样在620℃的ADC12铝液中的熔损性能.利用光学显微镜观察熔损后试样横截面组织,利用SEM观察分析了表面未处理试样熔损后铁-铝界面组织和局部成分,探讨了8407钢的熔损机理及氧化膜抗熔损机理.结果表明,8407模具钢经渗铝氧化处理后形成的氧化膜隔绝了钢基体与铝液的直接接触,降低了钢与熔融铝液间的润湿性能,提高了钢的静态和动态熔损抗力,且动态熔损抗力提高得更显著.

8407钢渗铝氧化处理形成的氧化膜组织与结构

对渗铝后的8407钢试样进行常温硬质阳极氧化处理,使其表面形成氧化膜。通过金相显微镜观察氧化膜横截面组织,并探讨了氧化膜的形成机制;采用扫描电镜观察氧化膜表面形貌,并检测氧化膜沿厚度方向的化学成分及其分布;利用X射线衍射仪对氧化膜相组成进行分析。结果表明,渗铝8407钢经过常温硬质阳极氧化后,试样表面分为3层,从基体向外侧依次为基体、渗层、氧化膜。氧化膜连续致密,厚度均匀,与基体结合紧密,其主要成分为O、Al和Fe,且各元素分布均匀,主要相组成为Fe3O4和Al2O3。

渗铝氧化8407钢表面热疲劳行为研究

采用循环加热法进行热疲劳实验,对比研究了表面未处理和表面渗铝氧化处理8407钢样的热疲劳行为.实验中,利用扫描电镜观察循环400周次后试样表面产生的热疲劳裂纹形貌,考察了热疲劳主裂纹的萌生与扩展速度随循环周次的变化.此外,根据主裂纹长度L的大小评判了热疲劳性能.研究结果表明,表面渗铝氧化处理能够同时提高热疲劳裂纹萌生抗力和扩展抗力.