大模数齿轮宽带激光淬火

提出了激光热处理一个新的应用领域——采用宽带激光淬火对大模数齿轮进行表面强化处理,有效地防止齿面大块剥落的失效。试验在几种不同激光淬火工艺下进行,选取最佳工艺,并得出在其工艺处理下的性能及组织特征:硬化层深1.2～1.4mm,宽20mm,表面硬度HRC55～60,心部硬度HRC30～35、硬化层组织为细晶混合马氏体相少量残余奥氏体,心部为细回火索氏体。在整个硬化层中获得较高的残余压应力,其值在267～425MPa之间,并分析讨论了这些特性对防止大模数齿轮失效所起到的有效作用。     

用X射线应力仪测量凸轮轴表面激光淬火相变层的残余应力

利用CO2激光对凸轮轴所用材料QT600-3表面进行了淬火处理试验,并用X-350A型X射线应力仪测定其残余应力分布,分析了残余应力的形成机理.结果表明:经CO2激光淬火后QT600-3的显微组织为隐晶马氏体 石墨,残余应力均为压应力,其值在120 MPa以上,且随着功率的增大而增加;相变层深度随着扫描速率和光斑直径的增加而减小,且随着功率的增大而增加;激光淬火后的材料组织结构比较均匀,有利于提高凸轮轴的使用寿命.     

T10钢宽带激光相变硬化的组织与性能研究

采用宽带激光相变硬化工艺对T10钢表面进行了改性处理 ,并对改性后的组织与性能进行了研究 ,结果表明 ,硬化区组织为针状马氏体 +少量残余奥氏体。热影响区组织为少量针状马氏体 +珠光体 +网状渗碳体。基材组织为珠光体+网状渗碳体。淬硬层表面的洛氏硬度最高值为HRC6 3 5 ,淬硬层内的显微硬度分布均匀 ,最高显微硬度值约为HV94 0 ,从硬化区→热影响区→基材显微硬度呈梯度变化。激光相变硬化后淬硬层表面的残余应力分析表明 ,淬硬层表面存在压应力 ,压应力的最大值为 - 4 2 9MPa。     

球铁曲轴激光淬火工艺的研究

介绍了激光淬火球铁曲轴与常规的曲轴表面处理方法相比有许多优点 ,提出了一种激光淬火球铁曲轴圆角部分扫描的新方法。通过优化激光淬火球铁曲轴的参数 ,对球铁曲轴进行了实验 ,实测了激光淬火后硬化层的深度、宽度及表面硬化层的硬度。实验还表明曲轴激光淬火前后变形量较小 ,抗疲劳性能优良 ,淬火带内存在较大残余压应力 ,且沿曲轴径向的淬火区与非淬火区相邻的一定范围内还存在一定的拉应力 ,证明了激光淬火球铁曲轴的可行性。     

球铁曲轴激光淬火工艺的研究

介绍了激光淬火球铁曲轴与常规的曲轴表面处理方法相比有许多优点,提出了一种激光淬火球铁曲轴圆角部分扫描的新方法。通过优化激光淬火球铁曲轴的参数,对球铁曲轴进行了实验,实测了激光淬火后硬化层的深度、宽度及表面硬化层的硬度。实验还表明曲轴激光淬火前后变形量较小,抗疲劳性能优良,淬火带内存在较大残余压应力,且沿曲轴径向的淬火区与非淬火区相邻的一定范围内还存在一定的拉应力,证明了激光淬火球铁曲轴的可行性。     

喷丸工艺对17CrNi2Mo钢喷丸层残余应力分布及残余奥氏体含量的影响

采用不同的喷丸工艺对渗碳淬火17CrNi2Mo钢进行表面强化处理,研究了喷丸工艺对喷丸层残余应力分布及残余奥氏体含量的影响。结果表明:喷丸能在17CrNi2Mo钢表层产生残余压应力,且残余压应力随层深增加而先增加后减小;增大喷丸强度,喷丸层的表面残余压应力、最大残余压应力及其影响层深均增大;增加喷丸次数可增大表面残余压应力和最大残余压应力;喷丸能降低喷丸层的残余奥氏体含量,喷丸强度或喷丸次数越大,残余奥氏体含量越低;残余奥氏体含量随层深增大而增加。     

钢和铸铁激光相变硬化层的残余应力研究

对钢和铸铁中激光相变硬化引起的残余应力现象进行了研究。结果表明，激光相变硬化层中的残余压应力是普遍存在的现象。激光能量密度Ｐ／Ｄ_ｂ~ｖ对残余应力的大小有很大影响，且对具有不同原始组织的材料，影响的规律也不同。推导了激光相变硬化层的残余应力公式，并对实验结果进行了分析讨论。     

激光淬火处理对灰铸铁残余应力与耐磨性能的影响

利用CO2激光对HT200铸铁进行了表面淬火处理,对其微观显微组织和显微硬度进行了分析,用X-350A型应力测试仪测定了其残余应力和残余奥氏体的分布,并进行了耐磨性试验.结果表明,激光淬火后HT200显微硬度由HV250提高到HV530,表面残余应力均为压应力,其值在-300 MPa以上;耐磨性能明显得到提高,并随残余压应力的增加而增大,将有利于提高HT200材料的使用寿命;激光淬火处理诱发的残余奥氏体有利于抑制裂纹的扩展,提高材料的耐磨性能.     

回火对感应淬火机床齿轮残余应力分布的影响

本文用 X 射线法测定了40Cr 钢机床齿轮高频淬火后回火与不回火二组齿轮试样表面的残余应力沿层深分布.结果表明:距层深>0.07mm 以后,无论齿轮试样是否回火,其残余应力分布、数值大小均无多大变化;回火的效果只在齿面至大约0.07mm 深度范围内降低了25%～32%的残余应力;在距齿面0.1mm 处,回火与不回火试样的残余应力分布曲线上均对应一个拉应力峰,这个距离与齿面通常发生点蚀的深度是相一致的.这一试验结果指出了回火对这类高频淬火齿轮消除应力的实际效果,以及残余拉应力峰的存在位置客观上为齿面点蚀裂纹源的形成提供了潜在条件.     

激光热处理用新型吸光涂料与碳素墨汁的比较研究

为了克服碳素墨汁、磷化剂等传统吸光涂料吸光率低、污染环境的缺点,作者研制了一种激光热处理用新型的吸光涂料,并将该涂料与碳素墨汁进行了比较研究,结果表明,这种飞机色涂料具有手感细腻、与金属基体结合牢固、干燥快、无毒、无刺激性气味、环境友好、易清除等优点,且对10.6μm波长的CO_2激光的吸收率达85%以上,而碳素墨汁的吸光率只有30%,在相同工艺条件下,涂有新型涂料试样激光淬火后的硬化区面积和硬化层深度分别为3.44mm~2和1.05mm,而碳素墨汁分别为1.01mm~2和0.32mm;涂有新型涂料试样激光淬火后表面洛氏硬度平均为HRC57.6,而碳素墨汁平均为HRC38.6;涂有新型涂料的试样无论聚集法还是宽带法激光淬火后,其表层压应力均大于碳素墨汁,且涂有新型涂料的试样表层的最大压应力为-429MPa。     

大模数齿轮激光淬火的有效硬化层深

齿轮激光淬火有整硬化层深的取值到目前为止没有统一的标准，这对该项技术的推广应用十分不利。为此，根据齿轮淬火硬化层深的主要计算理论，进行了齿轮激光淬火与渗碳淬火有效硬化层深的对比研究，并根据国内外齿轮激光淬火的试验与应用研究结果，提出了大模数激光淬火硬化层深的取值范围。     

激光淬火CrMoCu合金铸铁组织及摩擦学性能研究

研究CrMoCu合金铸铁经激光淬火后淬硬层的微观组织结构特征,以及其显微硬度和减摩耐磨性能的变化。结果表明,CrMoCu合金铸铁激光淬火淬硬层依其组织特征可分为完全淬硬区和过渡区。硬化层深度为0.45～0.6mm,表面显微硬度较未淬火基体提高约140%;CrMoCu合金铸铁经激光相变硬化处理后,在不同载荷和低速下均具有较好的减摩性能;在试验范围内,CrMoCu合金铸铁经激光淬火后耐磨性能有显著提高。     

GH742合金激光冲击强化后的表面残余应力

采用X射线衍射法对GH742合金激光冲击强化后的表面残余应力进行了测试,采用云纹干涉结合盲孔法对残余应力随深度的分布进行了测试。结果表明:GH742合金经激光单点冲击后,表面残余压应力最高可达1 180MPa,且残余压应力层深度达到1.2mm;50%光斑搭接率强化后的表面残余压应力约为1 100MPa。     

Cr12模具钢激光相变硬化表面改性技术的应用研究

对激光淬火Cr12模具钢进行了相变硬化处理,分析了搭接对硬化层硬度的影响,并进行金相分析及探伤,结果表明:在不同的激光相变硬化工艺下,可得到硬化层深度为0.23~0.43 mm的硬化层;激光淬火得到硬化层硬度由表及里呈现一个逐渐过渡的硬化曲线,硬化层最高685 HV,平均硬度为596 HV。采用由圆弧到上表面的搭接次序及20%的搭接量可满足实际使用要求。硬化层组织为高细化的马氏体。激光淬火处理后无变形、无裂痕,且工艺简单,便于推广。     

轴承滚道表面激光强化处理

利用CO2激光器进行GCr15制轴承滚道表面激光强化处理试验.用光学显微镜和扫描电镜对经激光表面改性后的显微组织和形貌进行分析.结果表明,选择合适的激光淬火参数,可以保证激光表面改性层有足够的硬化层深度(0.8～0.9 mm)、高的硬度值及更加细小的马氏体组织.     

激光强化金刚石锯片基体机理研究

金刚石圆锯片在激光辐射作用后所造成的超级淬火区,这些淬火表面硬度很高,呈现细晶组织晶粒,激光强化基体时,存基体表面将产生一定的残余应力,其应力大小及其在强化层方向上的分布性质上取决于激光辐射的功率密度,金刚石锯片基体经过激光表面强化处理后,强化后组织和压缩残余应力相叠加的结果使基体的疲劳强度有很大的提高。     

基于ANSYS的6110曲轴疲劳分析

对曲轴轴颈进行中频感应淬火,使圆角处产生残余压应力和淬硬层,以提高曲轴的疲劳强度和抗磨损能力.因在线测量温度、组织、应力在当前技术条件下是不可能的,需借助计算机模拟技术来了解、改进淬火工艺,满足提高曲轴疲劳强度和耐磨性的要求.本文利用ANSYS软件对连杆轴颈感应淬火过程进行模拟.计算了淬硬层厚度和淬火后的残余应力分布,并利用ANSYS疲劳分析模块对淬火前和淬火后曲轴进行疲劳分析,结果可信.     

TC4钛合金条形零件铣削加工表面残余应力测试与分析

航空钛合金零件在铣削加工时表面会产生残余应力层,不仅影响零件的尺寸精度,还严重影响零件的疲劳性能。因此,研究航空钛合金零件铣削加工表面的残余应力分布与变化十分必要。以TC4钛合金条形零件为研究对象,采用化铣剥层法,测试并分析不同铣削用量条件下已加工表面残余应力的分布与变化规律。研究结果表明,TC4钛合金条形零件已加工表面层的残余应力沿层深方向逐渐由压应力变为拉应力;随着切削速度和每齿进给量的提高,残余应力值均相应降低;而随着径向切深的增大,残余压应力值则相应增加。     

碳氮共渗预处理对球轴承寿命的影响

研究了碳氮共渗预处理对GCr15轴承套圈淬火组织、表层硬度、碳氮共渗硬化层的影响。结果表明:碳氮共渗预处理后,套圈表面形成0. 31 mm左右的硬化层;回火后套圈硬化层硬度高于未碳氮共渗预处理的套圈;碳氮共渗预处理工艺能够有效地提高轴承套圈的表面硬度,改善表层的应力状态,提高次表层的残余奥氏体含量,从而相应地提高轴承寿命。     

X30CrMoN15-1钢制双列调心滚子轴承外圈感应淬火工艺数值模拟及参数优化

利用DEFORM有限元软件对某型号双列调心滚子轴承外圈感应淬火进行模拟,采用响应曲面法对工艺参数进行优化,并根据优化后工艺参数得到深冷处理前后滚道中心和密封槽底淬硬层深度以及滚道中心次表面残余压应力。结果表明:二次响应曲面能够很好地拟合外圈感应淬火模拟结果,淬硬层深度各影响因素显著程度由高到低依次为电流频率、电流密度和线圈转速,残余压应力各影响因素显著程度由高到低依次为线圈转速、电流密度和电流频率;最优工艺参数为线圈转速0.049 r/min、电流频率246.667 kHz和电流密度6.5×10~7 A/m~2;深冷处理后,滚道中心淬硬层深度、密封槽底淬硬层深度、滚道中心次表面残余压应力以及滚道表面硬度分别为1.642 mm, 0.608 mm, 120 MPa和62.5 HRC;深冷处理能够有效增加淬硬层深度,降低残余压应力并提高淬火硬度;数值模拟结果与试验结果相比,误差在13%以内,具有良好的一致性。