工具钢CO2激光熔凝和相变硬化的研究现状

综述了CO2激光熔凝和相变硬化的国内外研究现状，就目前该领域中存在的问题及其发展方向提出了自己的看法。     

恢复和提高Y1Ba2Cu3O7—x高温超导膜性能的一种方法

Ｙ１ＢａＣｕ３Ｏ７－ｘ高温超导膜用于探测器研究在制备过程中及存放期间,氧成份的逸漏是难以避免的,这导致超导薄膜性能严重退化甚至报废。提出了一种方法,即注氧法,对于恢复超导薄膜中的氧组分含量,保持和提高超导膜的性能,是行之有效的方法。     

NiAl对激光熔凝Ni-P-Al2O3复合镀层性能的影响

利用CO2激光熔凝NiAl/Al2O3化学复合镀层,研究NiAl金属间化合物的加入对复合镀层的性能影响.借助SEM、XRD、摩擦摩损试验机等对激光强化后的复合镀层的成分、组织、结构以及耐磨性能进行了分析.NiAl金属间化合物的加入明显提高复合镀层的表面平整度,对显微组织的细化也起到了一定的作用.激光熔凝后产生的金属间化合物对提高复合镀层的硬度和耐磨性起到重要的作用.复合镀层硬度提高近3倍,而其耐磨性提高50%左右.     

铝硅合金激光熔凝处理后的电化学腐蚀现象

利用２ｋＷＣＯ２激光器对不同合Ｓｉ量的ＡＩ－Ｓｉ合金进行了搭接扫描熔凝处理，通过ＳＥＭ和ＴＥＭ对激光熔凝处理后Ａｌ－Ｓｉ合金的组织结构进行了观察，通过测定在不同介质条件下的阳极极化曲线，讨论了激光熔凝处理对ＡＩ－ｓｉ合金耐蚀性的影响。结果表明，激光处理可改善Ａｌ－Ｓｉ合金在１０％Ｈ２ＳＯ４和１０％ＨＮＯ３溶液中的耐蚀性，而对Ａｌ－Ｓｉ合金在１０％ＨＣｌ和５％ＮａＣｌ溶液中的耐蚀性没有明显的促进作用。     

YBaCuO超导膜对He—Ne激光的响应

本文报道在He-Ne激光照射下,工作在液氮温区的YBaCuO膜对激光的响应。在调制频率为0.1Hz的情况下,经光刻后的YBaCuO膜,在其超导转变中点附近,对功率为1.5mW的He-Ne激光的响应信号可达10mV左右,响应度约10V/W。实验并研究了响应信号与调制频率的关系以及工作点温度的选择对结果的影响。     

Mgo单晶衬底YBa2Cu3O7—δ薄膜的远红外透射光谱

证实只要测得直流电导率,即可由测量正常相的远红外(波数v<120cm~(-1))透射率直接求得等离子体频率v_(p')发现在实验误差范围内正常相的v_p为常数,由于直流电阻率与温度成线性关系,所以碰撞频率v_c也是温度的线性函数。在波数大于120cm~(-1)的高频范围,透射率减小,而在简单的Drude模式中透射应该是增加的。为了解释这种透射率减小,以及在近红外区观察到的小的透射率值,假定中红外区存在非常强的阻尼振子。最简单的模型是一个中心为v_0=360cm~(-1)的过阻尼振子,对于温度为7K的超导相,只要保持正常态的等离子体频率,并设v_c=0,便可以得到远红外透射率值的数量级。     

AZ91镁合金激光表面熔凝处理的微观组织变化

为了研究激光处理后镁合金表面组织的变化,采用CO2激光对AZ91镁合金表面以氦气作为保护气体的条件下进行处理,对处理过的试样用光学显微镜进行观察,并用显微硬度计测量其截面的显微硬度值,取得了试样表面和截面的组织照片和沿截面的硬度分布曲线。结果表明,激光处理过的镁合金表面与未经处理的镁合金表面相比晶粒得到了明显的细化,且随着激光扫描速度的降低,晶粒更细,而熔凝层的深度随着速度的增加而减小,同时在细化后的晶粒的晶界上的β相基本上消失,对其截面进行的显微硬度的测量结果显示其硬度相对未处理的试样有明显的提高,且晶粒越小显微硬度值越高,符合Hall-Petch公式。     

Cr12激光表面熔凝处理的组织和性能研究

采用CO2 连续波工业激光器在Cr1 2钢表面进行了激光处理试验 ,利用光学显微镜、电子显微镜观察了激光熔凝处理后Cr1 2钢的组织 ,并比较了激光处理前后的耐磨性。结果表明 ,激光熔凝后获得超细化的枝晶组织 ,其组织为树枝状初晶A′和树枝间层片状共晶 (A′ +(Cr、Fe) 7C3 )。组织细化 ,奥氏体应力应变诱发马氏体转变 ,磨损中大量位错团的产生是激光处理后Cr1 2钢耐磨性提高的原因。     

脉冲激光熔凝和相变硬化的研究现状

综述了脉冲激光熔凝和相变硬化的国内外研究现状,就目前该领域中存在的问题及其发展方向提出了自己的看法。     

激光淬火和加碳熔凝处理对40Cr钢耐磨性的影响

对40Cr分别进行激光表面淬火(相变硬化)和加碳熔凝(白口铁化)处理,加碳熔凝是通过预覆碳层进行的,分析检测了处理后的试样的显微组织、硬度和耐磨性,并将其与普通淬火态试样进行比较.结果表明:(1)激光淬火试样在两种不同磨损条件下均具有比普通淬火更好的耐磨性.(2)经激光表面加碳熔凝处理后,40Cr钢表面可获得抗磨粒磨损能力较高的白口铁薄层(厚约0.1 mm),但白口铁层中存在的残余拉应力以及白口铁层/相变硬化区之间存在的较多的残余奥氏体将使钢的耐磨性在一定程度上受到削弱.(PE11)     

激光非熔凝热物理过程的试验研究

激光加工技术是先进、高效的制造手段,在航空、机械及国防工业等部门已经或有望得到广泛的应用.激光非熔凝加工可使金属薄板在无模具下发生热塑性变形,实现薄板无模成形,或者改善模具成形零件的贴模性与定型性;也可以对模具表面进行热处理,改善模具表面硬度、耐磨性、韧性等综合力学性能,在保证复杂模具的精度要求下,提高模具的使用寿命.激光非熔凝热物理过程的试验在匈牙利布达佩斯技术与经济大学机械工程系激光实验室进行.试件(100 mm×2 mm×2 mm)一端被夹持在工作台上,自由端上表面粘贴一块7 mm×7 mm的有机玻璃,用来将从He-Ne激光器(5 W)出来的光束反射到屏风上的坐标纸上,将微小变形放大后,用高精度摄像机记录光点在坐标纸上的运动过程;同时用热像仪记录试件在此过程中热作用处侧面的厚向温度分布.激光照射在试件的中点,连续照射时间是0.782 s,试件被照射表面涂石墨以提高材料对激光的吸收率,并对光斑中心处横截面的金相进行分析.结果表明:试件的最终变形是热应变和相变共同作用的结果,进一步完善了薄板激光弯曲的变形机理;侧面厚向温度场的分布规律受试件有限厚度的影响不容忽视.试验结果为进一步研究薄板激光弯曲过程及模具刃口处表面的强化效果奠定了基础.(PE16)     

槽钢轧辊孔槽表面激光熔凝强化处理工艺研究

利用5 kW横流CO2激光器开展槽钢轧辊孔槽表面激光熔凝强化处理工艺研究,结果表明经过激光熔凝处理,大型槽钢轧辊孔槽表层材料变得强韧化了,从硬度较低、耐磨性较差的珠光体+共晶碳化物+极少量莱氏体+球状石墨组织,转变为硬度较高、耐磨性较好的马氏体+下贝氏体+残余奥氏体+球状石墨组织,而且表层奥氏体晶粒度由粗大转变为细小,激光处理完全改变了大型槽钢轧辊原来的组织状态和性能,获得了预期的效果;上机使用后,轧辊使用寿命提高50%以上,同时提高了槽钢产品的产量和质量.     

1Cr18Ni9Ti不锈钢激光快速熔凝处理与表面合金化

为提高奥氏体不锈钢在介质中耐晶间腐蚀能力，利用激光快速熔凝处理和用Nb激光表面合金化等手段改变了1Cr18Ni9Ti不锈钢的组织结构，使其耐腐蚀的能力明显增强。在用Nb激光表面合金化的部分样品中，还发现了无序结构。     

外部冷却条件对激光熔凝Ni-Sn合金反常共晶形成的影响

分别对置于铜、钛及耐火砖导热台上的Ni-33%Sn(质量分数,下同)合金进行激光熔凝实验,以研究不同的导热条件下激光重熔对Ni-33%Sn合金微观组织的影响。结果显示,在Ni-33%Sn合金试样被熔透的条件下,三种不同导热台上试样微观组织比较相似,熔池底部均产生了反常共晶组织,并且铜台上试样反常共晶区域明显大于其他两种导热台。分析认为,试样熔池底部的自由形核及快速生长导致了反常共晶的产生,而熔池两侧的外延生长行为以及熔池底部在经历高速自由形核生长后的外延生长条件的建立,使得只能在熔池底部的小区域内形成反常共晶。铜导热台由于具有更大的导热系数使得铜台上试样在底部有更大的冷却速率,从而获得更大的形核区域,所以该导热台上试样底部反常共晶区域要大于其他两种导热台的共晶区域。     

YBa2Cu3O7／PrBa2Cu3O7／SrTiO3超薄膜表面螺旋位错的研究

本文报道了用原子力显微镜（ＡＦＭ）研究的几种（ＹＢＣＯ）超薄膜的表面结构，这些膜分别生长在ＳｒＴｉＯ３（１００）基底，和具有厚度为４０ｎｍ的ＰｒＢａ２Ｃｕ３Ｏ７缓冲导的ＳｒＴｉＯ３基底上，ＹＢＣＯ超薄膜厚度范围为２．５ｎｍ－２５ｎｍ。在２．５ｎｍ厚的单层膜表面观察到了岛状结构，并在７．５ｎｍ厚的超薄膜表面首次观察到了台阶高度度不同的三种螺旋位错。同时还讨论了ＹＢＣＯ超薄膜的生长机理。     

体育器械用镁合金材料的激光表面改性处理

为分析体育器械用镁合金材料的激光表面改性处理效果,对镁合金材料预处理,确定激光熔凝处理工艺,计算镁合金材料表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性,并建立研究期内检测数据的数据库,使用SPSS17.0软件统计分析数据结果。结果显示,当激光熔凝改性处理采用的激光功率为3 kW时,改性镁合金材料表面的硬度、耐磨性和耐腐蚀性效果提升最为明显。试验表明,激光熔凝处理会加强镁合金材料表面的硬质含量、强化沉淀作用,细化α-Mg晶粒,减小β相之间的间距,形成更致密的Al₂O₃氧化膜,促使镁合金材料中的杂质元素分布更为均匀,从而提高镁合金材料表面的物理、化学和力学性能,提升镁合金材料的硬度、耐腐蚀性及耐磨性。     

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。