40Cr钢表面激光复合强化机理研究

利用NEL2500A轴向快速流动CO3激光器对40Cr钢进行了激光淬火处理，又利用Nd：YAG激光器对40Cr钢的淬火马氏体强化区进行了激光冲击强化处理，选用K9玻璃为约束层。处理结果表明，40Cr钢的复合强化处理区与激光淬火强化处理区相比，马氏体区表面发生了超塑性形变，马氏体发生了细化和碎化，位错密度大大增高，各项机械性能都得到了大幅提高，其中，硬度提高了10．9％，耐磨性提高了100%，尤其是材料内部残余应力全部变成了残余压应力，表面最大残余应力达到-372MPa。     

激光表面强化技术

本文扼要地介绍了激光表面强化技术的特点,工艺原理,设备,各种表面强化技术及其在工业中的应用.     

激光冲击强化对TC17微观组织和表面硬度的影响

为了研究激光冲击次数和冲击能量对TC17钛合金微观组织和表面硬度的影响,采用不同的工艺参量对TC17钛合金进行了激光冲击强化处理。TC17钛合金在激光冲击后,表面形成了剧烈塑性变形和高密度位错,冲击过程中位错发生增殖、塞积、缠结等现象,单脉冲冲击形成的微凹坑的深度最大可达21.4μm;脉冲能量为5J、搭接冲击次数从1次增加到4次时,材料的表面硬度相比母材的增幅分别为8.3%,17.2%,24.3%和24.5%;5J和7J冲击1次时,表面硬度相比母材增幅分别达8.3%和14.2%。结果表明,随着冲击次数和脉冲能量的增加,TC17材料表面硬度随之增加,激光冲击强化使材料表面产生高密度位错,这是其表面硬度增加的关键原因。     

板坯结晶器表面激光熔覆强化研究

使用自行配制的Ni基合金粉末和混合加入适量其他功能性粉末,采用基体预热和激光同轴送粉熔覆技术,进行在板坯结晶器母体表面熔覆强化的试验研究.结果表明,通过基体预热和激光同轴送粉熔覆强化,可以有效减小预铺再熔覆产生的较多的孔缝现象;可以通过粉末配制控制熔覆层的成分构成,且熔覆层组织致密、均匀,呈典型的快速凝固现象;熔覆层与基体元素相互渗透和稀释,得到了具有良好冶金结合与高致密度的结合过渡区,而且基体稀释率很小;通过此种强化处理可明显提高结晶器的耐磨性和耐蚀性.     

齿轮激光表面强化技术研究

提出了齿轮激光表面强化的偏置技术、变速扫描技术和辅助冷却技术 ,因而 ,获得了沿齿廓分布的均匀硬化层。检测结果表明 :齿轮激光淬火变形很小 ,不影响齿轮的精度等级。     

18Cr2Ni4W钢渗碳激光强化复合处理研究

利用扫描电镜、透射电镜和图像分析仪,对18Cr2Ni4W钢渗碳激光强化复合处理试样微观组织进行了较细致的研究。结果表明,18Cr2Ni4W钢在复合工艺作用下,随着表面硬化区层深的变化,其组织结构发生明显变化;由于钢中存在大量的合金元素,致使表面硬化层产生大量的残留奥氏体,降低了表面的硬度;随着激光扫描速度的增加,硬化区硬度增大。     

Cr12钢激光表面熔凝后的性能研究

采用Nb:YAG激光器对高碳高合金钢Cr12进行了表面熔凝处理试验,分析了激光加工参数对熔凝单元体宽度的影响,采用光学显微镜、扫描电镜以及能谱仪分析了激光熔凝处理后Cr12钢单元体的微观组织和化学成分分布,测量了不同激光加工参数下熔凝单元体宽度,并用显微硬度计测试不同区域的微观硬度。结果表明:激光熔凝处理后得到熔凝区、热影响区和基体三层组织。熔凝区组织为极细的等轴晶和柱状晶,消除了夹杂相,合金元素基本均匀分布。热影响区的显微硬度较基体显著提高,熔凝单元体宽度随激光参数的变化呈一定规律性变化,其中离焦量对单元体宽度影响最大。     

攀钢激光表面强化技术达国内先进水平

攀枝花钢铁集团钢企协力公司开发的“万能轧机BD轧辊激光表面强化处理技术”项目顺利通过攀枝花市技术鉴定，专家一致评定该项技术已达国内先进水平。     

50#钢表面激光熔覆不锈钢粉的研究

本文研究了在50^#钢表面激光熔覆KF－120不锈钢粉的工艺，得到了无裂纹、无气孔、组织致密的激光熔覆层。显微组织观察和显微硬度测试表明熔覆层具有很好的耐腐蚀性能和高的硬度。当激光功率为1.6和1.8kW时，熔覆层硬度高达730Hv左右，与基体分界面清晰，而当激光功率为2．0和2．2KW时，硬度分别降为680和650Hv左右，与基体之间无明显的分界面。这两种情况分别适用于不同的应用场合。     

Cu材料激光表面强化研究

采用激光技术对Cu基材进行表面强化处理。使用扫描电镜(SEM)、电子能谱计(EDS)和X射线衍射仪(XRD)对强化表面进行显微组织和物相分析,并测试了样品的显微硬度、耐磨性能和导电性能。结果表明,激光强化层无裂纹,组织细小均匀、呈快速凝固特征,强化层具有较高的硬度(平均硬度为625HV0.1)和良好的耐磨性,其磨损失重仅为纯Cu基材的1/5,而激光表面强化使导电性略微降低。激光表面强化层硬度和耐磨性的提高可归因于颗粒强化、细晶强化和固溶强化的共同作用,而导电性的降低程度主要受稀释率的影响。     

20CrMo低合金结构钢激光表面强化研究

研究了激光表面强化对20CrMo低合金结构钢组织和性能的影响。结果表明经激光相变硬化处理后,其表硬度可达500－580HV0．1,满足该钢用于一般零件（链轮、齿轮、轴等）的局部表面硬度、耐磨件等机械性能的要求,为改进零件表面处理方法提供了依据。     

激光淬火工艺参数对40Cr钢淬硬层深的影响

用5kWCWCO2激光器对40Cr钢进行了激光淬火试验,探讨激光工艺参数对淬硬层深的影响。结果表明,激光功率增大、扫描速度降低、激光束重叠尺寸增大,则淬硬层深增大,且扫描速度比激光功率的影响更大。40Cr钢在功率1000～1200W,扫描速度15～30mm/s,激光束重叠尺寸1.0～1.5mm的工艺条件下淬火,可获得不小于0.35mm的平均淬硬层深。     

激光表面硬化预涂层用89-1涂料的研究

研究了一种CO2激光表面硬化预涂层用的涂料,并将之用于凸轮轴等金属材料的激光表面硬化处理,检测了硬化层的热穿透深度、硬度、表面粗糙度等。实验表明,这种涂料具有吸收效率高、导热速度快、热化学稳定性好、表面涂层无烧蚀、无溅射、易去除以及其价格低廉、无毒、无害、无污染等优点,完全满足激光表面硬化要求。     

T1高速钢的激光相变强化研究

本文研究了Ｔ１高速钢的激光相变硬化特性。为了进一步发挥激光相变强化的硬化潜力，还讨论了不同回火温度对激光淬火区的强化效果的影响。试验结果表明了Ｔ１高速钢经激光相变硬化后再经６００℃回火可以大提高其强化效果。这种处理可使其洛氏硬度为ＨＲＣ７０。另一方面，激光硬化可以显示改善Ｔ１钢的回火硬度和红硬性。经激光处理后，其抗回火软化能力可以提高１５０℃左右。     

碳钢表面激光熔覆WC－TiC－SiC－Co的研究

本文介绍了在２０用表面利用大功率ＣＯ＿２激光束熔覆ＷＣ－ＴｉＣ－ＳｉＣ－Ｃｏ的研究，对熔覆层进行了物相分析，用扫描电镜观察并分析了处理后样品的显微组织，对熔覆层的硬度分布和耐磨性能进行了测试，同时对熔覆层形成的机理作了初步的讨论，结果表明：利用大功率激光束可在低质钢材表面熔覆ＷＣ－ＴｉＣ－ＳｉＣ－Ｃｏ，它是提高全属材料表面性能的优异方法。     

模切辊激光表面淬火的研究

用连续波CO2激光束对50#钢模切辊进行了激光表面淬火试验,研究了淬火层的显微组织及硬度分布.结果表明,50#钢模切辊经激光表面淬火后,硬化层组织由细小的位错马氏体及少量的残余奥氏体组成;模切辊变形很小,且表面硬度高,整体硬度分布较为均匀,能够达到技术要求.采用激光淬火技术对50#钢模切辊进行表面强化是可行的.     

碳钢表面激光熔覆WC-TiC-SiC-Co的研究

本文介绍了在20用表面利用大功率CO2激光束熔覆WC-TiC-SiC-Co的研究,对熔覆层进行了物相分析,用扫描电镜观察并分析了处理后样品的显微组织,对熔覆层的硬度分布和耐磨性能进行了测试,同时对熔覆层形成的机理作了初步的讨论,结果表明:利用大功率激光束可在低质钢材表面熔覆WC-TiC-SiC-Co,它是提高全属材料表面性能的优异方法。     

高碳高铬轧辊用钢激光相变强化研究

为了研究高碳高铬轧辊用钢的激光相变强化行为,采用5kW连续横流CO2激光器对高碳高铬轧辊进行激光相变强化试验,并进行了显微组织分析和硬度测试,得到了适应生产的激光相变强化工艺参数.结果表明,激光相变强化处理后的硬度可由550HV提高到750-800HV,峰值可达900HV.当扫描速度为8mm/s,激光功率为2200W,光斑直径为8mm时,可得到0.5mm深的淬硬层,且不出现软化带.     

4Cr5MoVlSi钢表面激光快速熔凝的研究

研究了4Cr5MoVISi钢表面激光快速熔凝后的显微组织和热疲劳性能。结果指出,表面激光熔凝组织对热疲劳裂纹的萌生和扩展有明显的抑制作用。