激光强化处理9SiCr 表面耐磨性试验研究

采用CO2横流式激光器对9SiCr进行表面强化处理。采用扫描电镜观察硬化区金相组织和成分及表面磨损形貌，超显微硬度计测量激光强化区断面的显微硬度，并在MPX-2000销盘式摩擦试验机上进行干摩擦试验。实验研究表明激光功率对表面硬度和硬化层深度有很大影响，经激光强化的表面其耐磨性得到很大的提高。     

激光处理冷轧Q235/40Cr干摩擦试验研究

采用CO2横流式激光器对Q235/40Cr材料进行表面强化处理。使用S-360型扫描电镜观察激光硬化区金相组织及成分并观察表面磨损形貌,采用CHX-1超显微硬度计测量激光强化区断面的显微硬度。通过40Cr与冷轧Q235配副进行干摩擦试验,结果表明,与淬火40Cr配副的Q235的平均磨损速率最小,而与1400 W激光功率处理40Cr配副的Q235的平均磨损速率最大,淬火的40Cr平均磨损速率是激光处理的2~3倍。40Cr磨损为磨粒磨损并有微裂纹产生,Q235以磨粒磨损为主,表面产生较深的犁沟。经激光硬化处理后40Cr的耐磨性要优于正常淬火40Cr的耐磨性。     

激光熔凝与表面织构技术对摩擦性能的影响

讨论了饥饿润滑条件下，激光表面织构技术和激光熔凝技术在增强表面润滑性和耐磨性的作用。目的是增强激光表面织构的耐磨性，探讨表面织构增强润滑的作用。观察了基体材料Cr12MoV激光熔凝后熔化区、过渡区和基体的微观组织，检测分析了金相成分，测试了显微硬度。对比研究了不同摩擦磨损环境下激光表面织构技术、激光熔凝技术对摩擦系数的影响。激光熔化区由晶粒细小的马氏体和大量的残余奥氏体组成。激光熔凝后，硬度达到了基体硬度的1.4倍。激光表面织构在低转数时增加润滑作用明显。全熔凝处理在各种不同摩擦磨损环境下都能起到耐磨作用。     

激光强化40Cr合金钢表面磨损特性研究

采用CO2激光器及不同的激光强化参数对40Cr钢进行表面强化，并将其与热轧Q235钢组成摩擦副，在干摩擦条件下进行摩擦磨损试验，旨在确定合理的激光强化参数，为提高矫直辊耐磨性提供试验依据。通过对试验结果的定量分析得出，激光强化可以提高40Cr钢的耐磨性。采用扫描电镜对激光强化后的40Cr钢表面和磨损表面进行分析，发现激光强化后40Cr钢的金相组织主要是致密的马氏体，而且磨损表面比正常淬火的40Cr钢的表面光滑，仅产生一些微裂纹。     

65Mn钢割草机刀片的激光表面热处理

针对割草机刀片薄而易变形的特点和抗磨损要求,开展激光表面热处理研究。应用正交试验优化的最佳工艺参数对淬火+中温回火的65Mn钢割草机刀片进行激光表面热处理,通过扫描电镜、显微硬度计和摩擦磨损试验机组织性能分析,结果表明:刀片表面硬化层由相变硬化区和热影响区构成,硬化区是隐针马氏体组织,硬度在HRC56~61之间;热影响区为板条状马氏体和针状马氏体混合组织,硬度在HRC50~56之间;由表面到心部硬度梯度良好,耐磨性比未经表面热处理的刀片试样提高2倍以上。实际割草比较,激光表面热处理刀片的耐磨性提高显著。     

喷丸强化对CF53钢摩擦磨损性能的影响

采用3种喷丸强度(0.326,0.401,0.438 mm)对CF53钢进行表面喷丸强化,并在油润滑条件下进行销-盘式摩擦磨损试验,对比研究了喷丸前后试样的表面形貌、显微组织、显微硬度和耐磨性能.结果表明:喷丸强化后试样表面呈现酒窝状凹坑形貌,表面粗糙度、显微硬度和硬化影响区深度随喷丸强度的增加而增大;3种强度喷丸强化均提高了试样的耐磨性能,喷丸后的摩擦因数和体积磨损率均小于未喷丸试样的,喷丸强度为0.326 mm时试样的耐磨性能最佳;未喷丸试样的磨损机理为黏着磨损和材料剪切剥落,喷丸强度为0.326,0.401 mm时的磨损机理为剥层和磨粒磨损,喷丸强度为0.438 mm时则转变为疲劳磨损.     

H13钢激光相变硬化的组织与性能试验研究

为提高H13热锻模具的耐磨性能和耐腐蚀性能，利用激光相变硬化技术对H13钢进行处理，采用XRD衍射仪、光学显微镜、扫描电镜、显微硬度仪、电化学工作站及高温摩擦磨损试验机对其相结构、显微硬度、耐腐蚀性及耐高温磨损性能进行测试。硬化层由针状马氏体、板条马氏体和碳化物组成，硬化深度为0.71 mm，显微硬度约为750 HV0.3。在脱模剂溶液中，硬化层的自腐蚀电流密度比基材小一个数量级。硬化层高温磨损的质量为基材的7%，磨损机理以黏着磨损为主，同时伴有磨粒磨损和氧化磨损。     

基于正交试验设计的45钢激光表面强化工艺优化

利用激光表面重熔强化技术对45钢表面进行重熔处理,以显微硬度和磨损率为考察指标,采用正交试验方法考察激光功率、扫描速度、光斑直径和脉宽4个参数对45钢表面综合性能的影响。结果表明:4个参数对45钢表面综合性能的影响作用由主到次的顺序依次为激光功率、光斑直径、扫描速度、脉宽;最优的激光表面强化工艺参数为激光功率650 W,扫描速度100 mm/min,光斑直径4 mm,脉宽2.4 ms。利用硬度测试仪和摩擦磨损试验机,对采用最优的激光表面强化工艺参数制备的试样的显微硬度和磨损率进行测试,结果表明:采用优化参数制备的试样的激光强化层硬度值分布较为均匀,且硬度值也较高,且与优化前试样相比磨损率明显降低;优化前试样磨损机制为疲劳磨损、磨粒磨损、黏着磨损,优化后试样磨损表面仅有一些微小的划痕,耐磨性能明显改善。     

65Mn弹簧钢表面激光淬火的显微组织及性能研究

采用较大光斑的激光束对65Mn弹簧钢表面进行淬火。通过金相显微镜、显微硬度计等实验仪器研究65Mn弹簧钢在经过激光淬火后显微组织和显微硬度的变化。实验结果表明:经过激光淬火之后,65Mn弹簧钢表面出现一层显微硬化层,其显微组织主要有大量细小的针状马氏体和弥散的碳化物;硬化层深度约为300μm,硬化层硬度为772.5～978.5HV0.2,约为基体的4.2～5.4倍。     

45#钢激光相变硬化组织及性能

应用5kW连续CO2激光器对正火态45#钢表面进行激光相变硬化处理,采用金相显微镜和显微硬度计进行显微组织分析及硬度测试。结果表明,激光相变硬化后的剖面组织可分为完全淬硬区(马氏体)、不完全淬硬区(马氏体、铁素体和珠光体)、高温回火区(回火索氏体)。激光相变硬化处理明显提高了正火态45#钢的硬度。当激光功率一定时,随扫描速度的增加,淬硬层深度逐渐降低,且在v=400mm/min和v=1000mm/min时表面硬度分别出现峰值。     

横向进给磨削表面硬化层的研究

在平面磨床上采用横向进给磨削方式对40Cr钢进行表面硬化处理,研究了磨削表面硬化层组织与磨损性能的变化趋势.结果表明:在磨削温度场作用下,横向进给磨削表面硬化层在深度和宽度方向上具有不同的组织变化趋势和显微硬度分布特征;表面硬化层始终存在由过渡区与未淬硬区或高温回火区组成的软化带,但合理的软化带宽度有利于提高油润滑条件下表面硬化层的耐磨性.     

激光表面强化参数对9SiCr工具钢耐磨性的影响

采用激光能量密度作为综合参数，对9SiCr工具钢进行表面处理。使用扫描电镜和X射线衍射仪对强化区组织进行了分析，并在销盘式摩擦试验机上对激光处理9SiCr工具钢和热轧20MnSiV钢配副进行了干摩擦和油润滑试验．同时以平均磨损速率作为磨损量的指标，研究不同激光能量密度对磨损量的影响并分析了其磨损机理。结果表明，激光能量密度与平均磨损速率之间存在一个最佳值。     

The wear resistance and worn metallography of pearlite,bainite and tempered martensite rail steel microstructures of high hardness

In order to find out whether it is worthwhile to produce premium rail steels harder than 36–39 HRC and to discover the best microstructure for wear-resistant rail an experimental Cr-Mo alloy rail steel was heat treated to pearlite, bainite and tempered martensite. Each microstructure was prepared at hardness levels of 38, 42 and 45 HRC. These were tested in a dual disk-on-disk machine that closely simulates wheel-rail contact in curves at 1/10 scale. Wear rates were established for dry, grease-sand and pure grease environments. Dry wear rates decreased significantly with increasing hardness in high rails with tempered martensite or bainite microstructures but were almost independent of hardness for pearlite in the range tested. Lubrication reduced the wear rates by up to two orders of magnitude for all microstructures. It is concluded that pearlite gives the best dry wear performance, and there is no advantage in increasing the hardness beyond 38–40 HRC. The superior performance of pearlite in dry wear appears to be due to a very pronounced work hardening near the wearing surface. Electron microscopy reveals a marked refinement in the pearlite microstructure near the wearing surface, and this may explain the high work hardening observed.     

高频微锻造对45钢激光淬火层表面性能的影响

本文利用超声频微锻造机构对45钢激光淬火层表面进行了微锻造处理。利用OM、SEM观察了微锻造对45钢激光淬火层表面组织的影响;利用显微硬度计与洛氏硬度计研究了微锻造后45钢激光淬火层表面显微硬度,硬化深度方向的显微硬度。结果表明:高频微锻造处理后,45钢激光淬火形成的明显而规则马氏体组织被锻碎,表面晶粒明显细化。表面显微硬度提高了11.4%,激光淬火强化区深度方向的显微硬度影响深度为0.2 mm,其中0.1 mm处硬度提高了10.0%,0.2 mm处提高了4.5%。     

磨削用量对40Cr钢磨削淬硬层的影响

以平面磨削淬硬试验为基础，研究了磨削用量对40Cr钢磨削淬硬层组织与性能的影响。结果表明，在磨削淬硬加工中的热、力耦合作用下，磨削用量对磨削淬硬层的马氏体组织形貌及其高硬度区硬度值无显著影响，其高硬度值均在HV630～HV680之间。随着磨削速度的提高、磨削深度的增加或工件进给速度的降低，磨削淬硬层表面残余压应力值相应减小，但淬硬层深度以及应力作用深度相应增加。     

9SiCr表面激光熔覆合金/20MnSiV磨损性能研究

采用Ni合金和Co合金对9SiCr工具钢表面进行激光熔覆，并将熔覆层与20MnSiV配副在干摩擦和油润滑条件下进行磨损试验。采用扫描电子显微镜对磨损表面形貌进行分析，发现油润滑条件下二者的耐磨性有很大提高，其磨损形式主要是磨粒磨损。Ni合金熔覆层与20MnSiV配副时磨损相对较小。     

不同激光器熔凝处理40Cr钢硬化层的显微组织及深度

分别采用轴流和横流CO2激光器对40Cr钢进行熔凝硬化处理,利用扫描电镜和显微硬度计分析了不同工艺参数下熔凝硬化层的显微组织及深度.结果表明:两种激光器熔凝处理后的硬化层均由相变硬化区和过渡区组成;两个区的显微组织分别为混合马氏体+残余奥氏体和回火马氏体+残余奥氏体+铁素体+珠光体+碳化物;经过两种激光器处理后的硬化层深度都随着能量密度的增加而增大;横流CO2激光器处理后的硬化层深度比轴流CO2激光器处理后的更深.