40Cr激光熔凝硬化组织形态及硬度研究

利用CO2轴流激光加工机对40Cr钢表面进行激光熔凝硬化处理。利用扫描电子显微镜、金相显微镜和显微硬度计研究了不同工艺下熔凝硬化层及基体的显微组织和硬度分布特征。实验表明：熔凝硬化层由熔化区、相变硬化区和热影响区组成;由表及里组织分别为极细隐晶马氏体＋少量残余奥氏体、隐晶马氏体＋碳化物＋残余奥氏体、马氏体＋回火屈氏体＋铁素体。硬化层最高硬度约是基体的3倍;随着扫描速度的增加表层硬度先增加后减小,当扫描速度为2.5m·min^-1时,表层硬度最大,为1097.9HK。     

45 钢表面激光合金化组织分析及硬度测试

目的为了提高45钢表面性能,采用CO2激光器对其表面进行合金化处理。方法利用带有能谱的扫描电子显微镜(SEM/EDS)、金相显微镜、X射线衍射仪、显微/维氏硬度计、扫描电镜等,对合金化层组织及性能进行了观察和分析。结果激光合金化层由合金化区、结合区和热影响区3部分组成,涂层与基体呈冶金结合;涂层主要含Cr3C2,Fe Ni3,Cr23C6,Fe3C相;激光合金化层的显微硬度达1032 HV,约为基体的3.5倍。结论 45钢经激光合金化处理,可改善其表面性能,显著提高其硬度。     

光纤激光器功率对Cr12MoV钢表面淬火组织与性能的影响

由于光纤激光的良好光束质量,光纤激光器在金属材料表面强化方面的应用日益引起学者的重视。使用YLS-3000W光纤激光器对Cr12MoV冷作模具钢进行激光表面淬火处理的工艺试验,研究了不同工艺参数对硬化层深度和显微硬度的影响及硬化层显微组织特征。结果表明,Cr12MoV表面经光纤激光表面淬火后得到淬火层、过渡层和基体3层不同的组织。淬火层的晶粒细小,由隐晶马氏体、弥散分布的碳化物组成。过渡层由马氏体及弥散分布的碳化物和残留奥氏体组成。在扫描速度和离焦量一定的条件下,相变硬化层深度随光纤激光功率的增大而增加。在最佳工艺(光纤激光功率900W,扫描速度0.3m/s,离焦量-4mm)条件下,硬化层平均硬度达609HV。分析认为光纤激光淬火造成的组织细化和过饱和的隐晶马氏体的形成是硬度提高的主要原因。     

9P-150型膨化机膨化头用12Ni马氏体时效钢渗硼硬度及耐腐蚀性研究

为了改善9P-150型膨化机膨化头的表面耐磨性和耐蚀性,以12Ni马氏体时效钢作为基体,利用固体渗硼和渗后热处理对其表面进行处理,并采用金相、XRD、显微硬度、拉伸、耐蚀性能等方法研究了渗硼及渗硼后热处理对12Ni马氏体时效钢渗硼层组织和性能的影响.结果 表明:渗硼后热处理未改变渗硼层的微观组织(依然为板条马氏体),但会使其微观组织细化,进而使合金的强度和硬度明显提高,具有一定的耐蚀性.     

45钢激光合金化后的组织结构及性能

对45钢激光合金化处理可改善其组织结构及性能。研究了45钢不同工艺条件(功率、扫描速度)下激光处理后的组织结构、成分、显微硬度以及耐腐蚀性能。结果表明:45钢合金化后从表层到基体的区域分为合金化区、过渡区和热影响区,其中合金化区由树枝晶和胞状晶组成;合金化区的显微硬度相对于基体有明显提高,且随扫描速度以及功率的增大,合金化区的硬度增大;45钢合金化后耐腐蚀性能得到了较大的提升。     

激光扫描速度对40Cr钢表面组织结构的影响

对调质态的４０Ｃｒ钢试样用ＣＯ２连续波输出激光速进行相变硬化处理，用穆斯堡尔谱学方法研究了激光扫描速度对试样表面层组织结构的影响，结果表明，４０Ｃｒ钢激光硬化层的组织为马氏体，残余奥氏体和少量未溶碳化物。随激光扫描速度增大，试样中的马氏体和未溶碳化物的含量不断增加，残余奥氏体含量则连续下降。     

镁合金激光重熔后微弧氧化膜的微观组织和耐蚀性能

为了改善WE43镁合金的耐蚀性能,采用激光重熔(LSM)和微弧氧化(MAO)复合工艺对其表面进行了改性。通过扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)、X射线衍射仪(XRD)研究了WE43镁合金及其激光重熔层、微弧氧化膜层和激光重熔-微弧氧化膜层的微观组织、表面形貌和物相;通过GAMARY-Reference 600电化学工作站研究了其腐蚀行为,重点研究了镁合金激光重熔后微弧氧化膜层的微观组织、成分和耐蚀性能。结果表明:激光重熔使WE43镁合金晶粒细化、网状的β-Mg41Nd5相均匀分布和表面稀土元素Y及Nd增加,有效地改善了其耐蚀性能;微弧氧化膜和激光重熔后的微弧氧化膜层都可以显著提高WE43镁合金的耐蚀性能,但后者优于前者。     

表面爆炸处理后的ZGMn13Cr2钢的冲击磨损性能及硬化机理

对ZGMn13Cr2钢表面进行一次爆炸处理,测量其冲击磨损性能,观察不同硬化层的显微组织,分析其硬化机理。实验结果表明:经爆炸处理后的ZGMn13Cr2钢硬度随硬化深度的增加而降低,耐磨性提高了1.32～1.41倍,磨损形貌以犁沟、剥落坑为主,还有少量破碎坑;通过对不同硬化深度的实验用钢表面进行显微表征,发现硬化层内产生了大量的形变孪晶,爆炸表面具有高密度位错的畴界,距爆炸表面10 mm处有泰勒晶格以及距爆炸表面20 mm处出现大量平行的滑移带和滑移带交割,未观察到马氏体组织,仍以基体奥氏体为主,这说明一次爆炸处理的ZGMn13Cr2钢的硬化机理为孪晶硬化和位错硬化的复合机制。     

45钢磨削硬化的试验研究

在平面磨床上,采用干磨削方式对45钢进行了磨削硬化处理,研究了磨削硬化层的组织与性能.结果表明,在磨削温度场和应变场的综合作用下,完全硬化区马氏体相呈现"细-粗-细"的变化规律,且相对粗大马氏体相出现在次表层;而过渡区组织的形成主要在于磨削热循环温度场的作用.磨削深度或原始组织对显微硬度无显著影响,硬度值均在700～750HV之间;但磨削硬化层深度随着磨削深度的增加或原始组织均匀性的提高,从0.9mm增大到1.4mm.     

盾构刀具硬质合金激光表面处理研究现状

盾构刀具由硬质合金刀头与高强度钢基体钎焊连接而成.硬质合金刀头的过早脱落与过快磨损是影响盾构刀具工作寿命的主要原因.激光技术具有节能、快速、绿色、精确自动化的独特优势.应用激光技术对硬质合金进行表面处理,可提高盾构刀具的可靠性.综述了改善硬质合金性能的激光技术,论述了激光处理对盾构刀具性能的改善情况;详细评述了激光织构技术对硬质合金钎焊性能、表面摩擦性能以及涂层结合强度的改善研究;介绍了激光相变硬化技术对硬质合金表面进行处理,提高硬质合金刀具耐磨性的研究进展;最后对盾构刀具硬质合金表面激光处理的发展趋势进行了分析展望.     

Laser Surface Hardening of 9CrSi Steel

The effects of laser hardening parameters such as beam power,beam diameter and scanning rate on microstructure and mardness of 9CrSi steel were investigated.The microstructure of the surface layer of 9CiSi steel was changed from pearlite to martensite,retained austenite and carbide by laser hardening .The depth of the hardened layer increased with increasing laser energy density and the surface hardeness increased by 3-5times as high as the untreated steel.The laser hardened surface had good wear resistance due to martensite and carbide in the surface layer.The wear mode at low speed was abrasive,while the wear mode at high speed was adhesive.     

45钢表面Ni基激光熔覆层的耐蚀性能

为改善45钢表面的力学性能和耐蚀性,在相同功率下采用不同扫描速率在其表面激光熔覆制备了Ni基(Ni35A)复合涂层。利用金相显微镜、X射线衍射仪、显微硬度计和电化学腐蚀测试系统对熔覆试样进行组织形貌、相组成、显微硬度和耐蚀性能分析。结果表明:熔覆试样由熔覆层、结合区和基体3部分组成;熔覆层组织细密并与基体冶金结合,扫描速率过大时易形成裂纹;熔覆层主要由FeNi3和Ni3B相组成,不同速率所得熔覆层显微硬度均超过400 HV;扫描速率为500 mm/min时熔覆试样自腐蚀电位提高了40 mV。     

多道搭接激光熔覆NiCrBSi合金层组织及性能

为了改善40Cr钢的表面状态,拓展其应用范围,采用CO2激光器及LASERCELL-1005六轴六联动三维激光加工机床在40Cr钢表面多道搭接激光熔覆了NiCrBSi合金粉末,利用扫描电镜、金相显微镜、磨损试验机、盐雾试验机等对熔覆层的组织及性能进行了研究.结果表明:激光熔覆层由熔覆区、结合区和热影响区3部分组成.多道...     

Desensitization of sensitized 304 stainless steel by laser surface melting

Laser surface melting was used to desensitize the surface layer of sensitized 304 stainless steel. The degree of sensitization was determined quantitatively for sensitized and sensitized then laser surface melted samples from the modified ASTM-262 practice E test to be 45% and 0%, respectively. Grain-boundary melting which occurs in the heat-affected zone is believed to contribute the desensitization in the solid. X-ray diffraction results did not show any phase transformation in the melted layer or in the heat-affected zone. The results of the tensile tests indicate that sensitized stainless steel regains its corrosion resistance properties and, in addition, its mechanical properties seem to be enhanced by the laser surface melting.     

离焦量对激光熔覆层组织及性能的影响

目的改善40 Cr钢表面性能,提高其表面硬度、耐磨性及耐蚀性。方法利用扫描电子显微镜、显微硬度计、磨损试验机、电化学测试系统等对激光熔覆层组织及性能进行观察和分析。结果离焦量越大,熔覆粉末及基体表面熔化深度越浅,通过控制适当的离焦量可以获得结合良好的涂层;离焦量为110 mm时,激光束的快热快冷作用能获得细小均匀的组织,细晶能保证较高的硬度,耐磨性及耐蚀性均较好。结论 40Cr钢经激光熔覆处理后可显著改善其表面性能,适宜的离焦量有利于获得最佳性能。     

Electron beam surface treatment. Part I: surface hardening of AISI D3 tool steel

The effects of electron beam surface hardening treatment on the microstructure and hardness of AISI D3 tool steel have been investigated in this paper. The results showed that the microstructure of the hardened layer consisted of martensite, a dispersion of fine carbides and retained austensite while the transition area mainly consisted of tempered sorbite. Also, the microhardness of the hardened layer on the surface increased dramatically compared to that of base material. Finally, the hardening response of AISI D3 tool steel to electron beam surface treatment is closely related to the scanning speed of the electron beam.