灰铸铁激光表面处理硬化层的组织与性能

测定了激光入射功率、扫描速度等工艺参数对灰铸铁表面硬化层深度、组织及显微硬度的影响 .实验结果表明 ,通过合理调配激光功率和扫描速度可实现微熔硬化处理和固态相变硬化处理 ,当功率一定时 ,随着扫描速度的增加 ,表面硬化区的深度、显微硬度逐渐降低 ;当扫描速度一定时 ,随着功率的提高 ,其硬化区深度及显微硬度均显著提高 ,金相分析结果表明 ,熔凝硬化区的组织为极细小初生晶 (M A′)加莱氏体 (M A′ Fe3 C) ,固态相变区的组织为隐针马氏体、残余奥氏体和片状石墨 .磨损实验结果表明 ,激光处理后 ,试样的耐磨性较未处理的试样提高了 3倍 .     

激光相变硬化对42CrMo钢的组织与性能的影响

本文对低温回火态的42CrMo钢的激光相变硬化进行了实验研究,试验了激光相变硬化处理的工艺参数对硬化层显微组织、硬化深度、显微硬度变化以及对耐磨性能的影响。结果表明:经激光相变硬化处理后,42CrMo钢的表面层硬度可达Hv1150,硬化层的显微组织主要是高缺陷密度的隐针马氏体。与常规淬火处理相比,显微硬度提高一倍多,耐磨性提高四倍左右。最后探讨了激光相变硬化的机理。     

表面滚压强化A473M钢的组织及性能

为了提高A473M马氏体不锈钢表面的耐磨性能,采用滚压加工强化不锈钢表面,对其组织及性能进行研究,并确定了最佳工艺参数.采用扫描电子显微镜、白光干涉仪、显微硬度计和摩擦磨损实验机对不锈钢的硬化层组织、表面粗糙度、显微硬度及摩擦磨损性能进行表征.结果表明,当滚压进给量由0.05 mm/r增加至0.15 mm/r时,不锈钢表面粗糙度变化趋势呈“∨”形,表面显微硬度和磨损性能的变化趋势呈“∧”形.当进给量为0.1 mm/r且表面粗糙度为62.7 nm时,不锈钢硬化层组织明显细化,滚压层表面显微硬度达到550 HV且为基材的2.2倍,硬化层深度达到200 μm,相对耐磨性为3.7.     

表面滚压强化A473M钢的组织及性能

为了提高A473M马氏体不锈钢表面的耐磨性能,采用滚压加工强化不锈钢表面,对其组织及性能进行研究,并确定了最佳工艺参数.采用扫描电子显微镜、白光干涉仪、显微硬度计和摩擦磨损实验机对不锈钢的硬化层组织、表面粗糙度、显微硬度及摩擦磨损性能进行表征.结果表明,当滚压进给量由0.05 mm/r增加至0.15 mm/r时,不锈钢表面粗糙度变化趋势呈"∨"形,表面显微硬度和磨损性能的变化趋势呈"∧"形.当进给量为0.1 mm/r且表面粗糙度为62.7 nm时,不锈钢硬化层组织明显细化,滚压层表面显微硬度达到550 HV且为基材的2.2倍,硬化层深度达到200μm,相对耐磨性为3.7.     

65Mn钢激光表面强化工艺参数研究

目的 研究激光强化工艺参数对65 Mn旋耕刀基体显微硬度的影响,以表面硬度和磨损量为表征参数,寻求最佳工艺参数.方法 采用设计正交实验方法确定激光参数、激光功率、扫描速度和光斑直径变化区域.通过激光强化区的金相组织和表面显微硬度,确定影响因数的大小.结果 激光影响区的金相组织主要为马氏体,影响表面硬度的参数主要是激光功率,其次是扫描速度,而光斑直径影响最小.结论 当激光功率1 200 W、扫描速度20 mm/s,光斑直径2.5 mm,强化区的显微硬度达到最大值.     

凸轮材料的表面强化及其摩擦学特性

研究了汽车用铁基烧结凸轮材料在3种表面处理状态下(烧结态、激光表面淬火和高频感应淬火)的显微组织、显微硬度及其摩擦学特性。研究结果表明:经2种表面淬火后,材料的表面得到一均匀的硬化层,其组织为细针状的马氏体组织,材料表面的耐磨性和摩擦系数得到了显著的改善。激光淬火凸轮材料的表面摩擦学特性略优于高频淬火凸轮材料。在本试验参数范围内,随着试验载荷的提高,激光淬火铁基烧结凸轮材料的磨损机制发生转变,由轻微氧化磨损和磨粒磨损机制转化为严重氧化磨损、磨粒磨损和剥层磨损机制。     

火力发电厂锅炉用碎渣机凸轮材料磨损性能研究

采用激光和等离子弧淬火表面硬化技术,对火力发电厂锅炉用碎渣机凸轮常用材料合金钢40Cr进行激光表面硬化处理,并将其在销盘式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验.结果表明,激光硬化处理的表面能够有效地改善材料表面硬度和耐磨性.     

碳钢球化体激光相变硬化模型的实验验证

为了验证球化体激光相变硬化数学模型的正确性，本工作选用三种不同成分的碳钢在不同激光处理条件下进行试验，并对激光硬化区尺寸、硬化层内显微组织、相组成及显微硬度进行了分析测定，实验结果与理论模拟计算结果进行了比较，二者符合得较好，说明采用本模型可以对实际工业生产中激光热处理工艺进行优化设计。     

钢表面ZrO2陶瓷纳米等离子喷涂

采用等离子喷涂技术在20Cr钢表面等离子喷涂纳米ZrO2涂层,并用1Cr18Ni9作中间梯度涂层,用以制造特殊管状绝热体.利用SEM方法研究了梯度涂层的结构和显微组织,通过摩擦磨损试验对涂层的耐磨性能进行了分析,用热震法研究了涂层和基体的结合力,并用有无热障涂层的箱体进行实际模拟对比试验,测试了涂层的隔热性能.研究结果表明,ZrO2纳米陶瓷层和1Cr18Ni9梯度层可以形成良好的机械结合;喷涂后的试样表面显微硬度显著提高,耐磨性比GCr15轴承钢提高2.84倍;纳米陶瓷梯度涂层使20Cr钢的隔热性能和抗高温氧化性能显著提高.     

Cr12钢常压等离子束表面淬火研究

研究了不同扫描电流条件下，Cr12钢经等离子束扫描后硬化层的深度、显微组织及显微硬度。试验结果表明，Cr12钢经等离子束扫描后，表面得到隐针马氏体组织，起到了淬火硬化及细晶强化作用；硬化层深度随扫描电流而变化，大约为0．40—0．60mm，显微硬度可达600HV左右。     

经激光表面熔凝处理的Mg-11Y-2.5Zn合金的显微组织和摩擦学性能

用X-ray衍射和激光共聚焦扫描显微镜对经激光表面熔凝处理的Mg-11Y-2.5Zn合金进行显微组织和相组成分析,并测量改性层硬度变化。研究结果表明,经激光表面熔凝处理后,改性层由熔化区和热影响区组成,熔化区的显微组织明显细化,硬度有所改善。研究了经激光表面处理和铸态Mg-11Y-2.5Zn合金的摩擦学性能,滑移速率为0.785m/s,载荷范围为20～320N。两者的摩擦因子无显著差异,但经激光表面处理的Mg-11Y-2.5Zn合金表现出较低的磨损率,归结于熔凝区的组织细化和硬度增加。SEM磨损表面形貌分析表明,激光表面熔凝处理的合金与未处理合金的磨损机制基本相同,轻微磨损阶段为磨粒磨损和剥层磨损,严重磨损阶段为表面热软化和熔化磨损。     

40Cr钢表面改性处理及磨损性能研究

目的为了改善矫直辊合金钢表面的耐磨性，提高钢筋矫直辊的使用寿命．方法采用激光和等离子弧淬火表面硬化技术对合金钢40Cr进行表面处理。并将其与Q235配副在销盘式摩擦试验机上进行了摩擦磨损试验。通过干摩擦和切削液润滑的对比试验，进一步研究在润滑条件下的磨损机理．结果激光硬化处理的表面耐磨性最好；等离子弧淬火能够有效地改善材料表面硬度和耐磨性，采用水基切削液润滑能够大大提高合金钢表面耐磨性能．结论采用等离子弧淬火技术处理的合金钢表面的耐磨性能略差于经激光硬化处理的表面，在干摩擦条件下平均磨损率是激光处理的2倍，但是优于常规淬火的情况．可以采用等离子弧淬火技术和水基切削液润滑可以提高40Cr合金钢表面的耐磨性能。     

激光强化对40Cr钢表面组织的影响

采用聚焦激光镜和宽带激光镜对40Cr钢进行表面强化处理,用扫描电镜对其断面组织进行了分析,并且显微硬度计测量了硬化区显微硬度,分析激光各参数对40Cr钢组织变化及显微硬度的影响。     

碳钢球化体激光相变硬化模型的实验验证

为了验证球化体激光相变硬化数学模型［１］的正确性，本工作选用三种不同成分的碳钢在不同激光处理条件下进行试验，并对激光硬化区尺寸、硬化层内显微组织、相组成及显微硬度进行了分析测定，实验结果与理论模拟计算结果进行了比较，二者符合得较好，说明采用本模型可以对实际工业生产中激光热处理工艺进行优化设计。     

工艺参数对45钢激光表面强化组织与性能的影响

通过改变激光功率和扫描速度等参数,研究其对45钢激光表面强化组织与性能的影响。实验结果表明,单道扫描时,当保持扫描速度v为15mm/s时,增加激光功率P,可增加硬化层的深度,最大深度可达1.5mm以上。另外,P/v比值越大,硬化层深度越大;而当P/v比值保持不变时,硬化层深度随着激光功率的增加而增加,其中激光功率从1.2kW到1.8kW时,硬化层深度值增加较快;当激光功率大于1.8kW后,深度值的增长随功率增加变缓;而且硬化层的硬度都达到700HV以上,远高于基体的硬度。在激光多道搭接扫描时,激光能量的再次输入会导致靠近搭接区的前一道硬化层产生回火软化,其硬度接近基体的硬度。     

激光熔凝处理对轧辊钢组织及性能的影响

应用3KW连续CO2激光器对轧辊钢进行激光熔凝处理,用金相用显微镜、、SEM及71型显微硬度计,进行湿微组织分析和显微微硬度测试。结果发现,其剖面组织区域分为熔化区（粗大的马氏体＋残余奥氏体→奥氏体)、相变区（马氏体＋残余奥氏体＋碳化物）、热影响区和基体4个部分,各区域的尺寸及显微硬度与功率、扫描速度等工艺参数有关,且激光处理后硬化效果明显。     

激光强化40Cr合金钢表面磨损的实验研究

采用CO2激光器在不同的激光强化参数下对40Cr钢进行表面强化，并钭其与热轧Q235钢组成磨擦副，在干摩擦条件下进行摩擦磨损实验，旨在确定合理的激光强化参数，为提高矫直辊耐磨性提供实验依据。通过对实验结果和定量分析提出，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。     

热处理对数控机床轴承钢组织与性能的影响

考察等温淬火时间对GCr15SiMoAl轴承钢显微组织和接触疲劳性能的影响,并对比分析等温淬回火GCr15SiMoAl和常规淬回火GCr15轴承钢的接触疲劳性能.结果表明,等温淬火时间为1 h、3 h、5 h和48 h时,GCr15SiMoAl轴承钢的组织都为贝氏体+马氏体+碳化物,相应地残余奥氏体含量分别为21.0％...     

45钢激光熔覆Ni60合金粉末工艺参数的多目标优化

为延长零件使用寿命,降低生产成本,在45钢表面激光熔覆Ni60熔覆层可以达到生产要求,避免资源浪费,实现绿色制造.通过层次分析法确定权重,建立三水平三因素的正交试验,分析熔覆层的宏观和微观形貌、摩擦磨损特性、显微硬度.结果表明:优化后的工艺参数为激光功率3 kW,扫描速度12 mm/s,搭接率45％.合适的工艺参数可以...     

40Cr钢加碳激光合金化研究

对40Cr钢进行表面加碳激光合金化处理,得到深0.25-0.35mm的白口铸铁层,白口铸铁层主要由莱氏体和树枝状结晶组织组成,晶粒明显细化,显微硬度高达1200HV以上,热影响相变区组织为马氏体,并存在有针状马氏体到隐晶马氏体的分层,硬度为710－780HV,比常规淬火明显提高,采用高的激光密度,快的扫描速度,有助于晶粒的细化,从而使硬度提高。磨损实验表明,白口铁层的磨损性能比常规淬火样品提高约50％。