激光相變硬化處理技術是20世紀70年代隨著大功率激光器的問世而發(fā)展起來的一項重大高新技術,激光相變硬化可在不影響材料基體性能的前提下,提高其表面的硬度和強度等性能,因此已發(fā)展成為材料表面改性的一種重要手段。激光相變硬化技術有以下一些突出優(yōu)點:
(1)極快的加熱和冷卻速度。激光表面淬火時加熱速度可達104~106℃/s,冷卻速度可達106~108℃/s,比感應加熱的工藝周期短,通常只需要0.1s即可完成淬火過程,生產(chǎn)效率很高。
(2)可實現(xiàn)自淬火。由于激光加熱速度快,相變過程輸入的總熱量少,熱影響區(qū)小,因而可實現(xiàn)自冷淬火,且不需要水或油等淬火介質(zhì),既可降低消耗,又可避免環(huán)境污染。
(3)表面強化效果好。激光表面淬火后可獲得極細小的馬氏體和碳化物組織,其硬度比常規(guī)淬火硬度高15%~30%;尤其對于鑄鐵件,耐磨性可提高3~4倍。激光相變硬化所獲得的馬氏體實質(zhì)上是一種形變馬氏體,比常規(guī)淬火所得到的馬氏體具有更高的缺陷密度,晶粒更加細化,同時由于冷卻速度極快,碳原子來不及擴散,使得馬氏體含碳量極高,而且殘余奧氏體也獲得了極高的位錯密度;另外,淬火后表層有很高的殘余應力。這些顯微組織特點大大了提高材料表層的硬度和疲勞強度。
(4)易實現(xiàn)表面局部及特殊部位的淬火。激光表面淬火只發(fā)生在激光照射的部位,其它部位無須進行防護。激光束可聚焦到很細,特別適合小件的局部淬火和特殊部位的淬火,例如槽壁、小孔、深孔、腔體內(nèi)壁等,只要能將激光照射到位即可。由于激光淬火工藝熱影響區(qū)小而工件變形少,因此它特別適合解決機械產(chǎn)品中形狀復雜零件的表面強化問題。另外,只要工藝得當,激光淬火后表面幾乎無氧化或脫碳現(xiàn)象,表面粗糙度也幾乎不變,因而可以作為工件加工的最后工序。
近幾十年來,激光表面淬火技術不僅在理論研究方面獲得突破性進展,而且在工業(yè)應用方面也取得了長足的進步,其工藝過程可實現(xiàn)計算機控制和生產(chǎn)自動化,成為表面處理和表面工程中一個十分活躍的新興領域。已有工作表明,對于中低碳鋼采用連續(xù)激光和非表面熔化處理可以取得最好的效果;而對于高碳高合金鋼,則必須嚴格控制激光表面熱處理條件,才能確保良好的表面硬化效果。此外,為提高材料表面對激光的吸收率,通常需要對試樣表面預先進行磷化處理,或在材料表面預涂一些均勻的涂層。例如,為提高4Cr13不銹鋼試樣表面對光的吸收率,確保所需的表面硬化層深度以及硬度的均勻性,可以采用表面氧化發(fā)黑法。
公司
電 話: 、
傳 真:
業(yè)務熱線:
聯(lián)系人:
網(wǎng) 址: http://www.huarishipin.com
郵 箱:
地 址: