激光相变硬化在模具表面强化中的应用研究

介绍了激光表面相变硬化加工的特点及应用、材料表面激光相变硬化工艺的研究———激光相变硬化机制、激光相变硬化层的影响因素、激光相变硬化过程的温度场研究、激光相变硬化后残余应力场的研究以及激光相变硬化在模具表面强化中的应用     

激光相变硬化技术的研究现状及进展

主要介绍了激光相变硬化的特点及强化机理、激光表面相变硬化工艺。分析了钢铁材料激光相变硬化后的组织与性能。及近年来激光相变硬化技术在材料科学领域的研究状况。     

激光相变硬化技术的研究现状及进展

主要介绍了激光相变硬化的特点及强化机理、激光表面相变硬化工艺。分析了钢铁材料激光相变硬化后的组织与性能,及近年来激光相变硬化技术在材料科学领域的研究状况。     

金属材料的激光相变硬化机理及其工艺参数优化

简要介绍了激光表面技术中的激光相变硬化，阐述了金属材料的激光相变硬化机理，分析了激光功率、扫描速度和光斑直径等工艺参数对硬化效果的影响，指出用激光能量密度描述激光加工工艺参数之间的耦合作用对硬化效果的影响规律。     

零件厚度对激光相变硬化温度场的影响

以GCr15钢为例,采用有限单元法对激光相变硬化过程进行了数值模拟研究,建立激光相变硬化过程温度场的数学模型,分析了工件厚度及其下表面在自然散热和辅助水冷条件下对激光相变硬化温度场的影响.     

激光表面硬化的特点及在齿轮和模具中的应用优势

本文简要介绍了激光表面硬化的原理、特点、工艺参数、装置系统和经激光表面硬化后金属材料的组织与性能。以激光相变硬化在齿轮和模具中的应用为例表明,采用激光硬化可显著地提高材料的使用性能和寿命。     

38CrMoAlA钢的表面激光相变硬化层组织分析

为研究激光表面相变硬化对38CrMoAlA钢的表面耐磨性的影响,测定了该钢激光相变硬化层的显微硬度变化,并分析了该钢表面激光相变硬化层的微观组织。发现该硬化层由表及里可分四层,其中第二层显微硬度最高,第四层显微硬度最低。当采用激光束重叠扫描进行该钢的表面相变硬化时,重叠区域的回火软化效应可导致硬化效果有所降低,故光束重叠尺寸不可过高,本文选择1.2 mm。     

零件厚度对激光相变硬化温度场的影响

以GCr15钢为例,采用有限单元法对激光相变硬化过程进行了数值模拟研究,建立激光相变硬化过程温度场的数学模型,分析了工件厚度及其下表面在自然散热和辅助水冷条件下对激光相变硬化温度场的影响。     

激光相变硬化在Cr12汽车模具材料表面强化中的应用研究

利用不同的激光工艺参数对汽车模具Cr12材料表面进行激光相变硬化试验,探讨了激光工艺参数对激光相变硬化层深度的影响,研究了横向和沿深度方向显微硬度的分布情况以及硬化层的组织结构的变化。研究结果表明,采取适当的工艺措施,表面硬度在不同程度上都得到了提高,同时可以消除表面裂纹,从而成倍地提高了汽车模具的使用寿命。     

30CrMnSi轴表面激光相变硬化温度场数值模拟研究

根据激光相变硬化的特点,建立了轴类零件移动激光热源作用下三维激光相变硬化温度场计算模型,利用有限元软件ANSYS对30CrMnSi钢轴件温度场进行了数值模拟.得到轴件激光相变硬化的温度场和距轴表面不同深度的热循环,并根据模拟结果预测了轴件相变硬化层的深度和宽度.     

激光相变硬化处理对轮轨钢磨损性能影响

利用滚动磨损试验机研究了激光相变硬化处理前后轮轨钢试样的磨损与损伤性能。结果表明:激光相变硬化处理主要得到马氏体组织,显著提高轮轨试样的表面硬度,钢轨试样和车轮试样分别提高43.06%、44.39%;轮轨试样经激光相变硬化处理后滚动摩擦系数与未处理试样相差不大,单一处理轮轨试样摩擦系数有所增大;轮轨试样经激光相变硬化处理能明显提高轮轨试样表面抗磨损和变形能力,车轮试样磨损率减少约44.02%,钢轨试样减少约13.6%,单一处理轮轨试样虽能降低处理试样的磨损,但显著加剧对摩副的磨损;激光相变硬化处理后,钢轨试样表现为轻微疲劳磨损,车轮试样则是粘着磨损与疲劳磨损共存,以疲劳磨损为主;重载工况下轮轨钢试样均激光相变硬化处理能有效改善材料抗磨损和损伤能力。     

中碳调质钢激光热处理耐蚀性研究

采用5 kW横流CO_2激光器对40Cr钢表面进行大面积的激光相变硬化;用失重法和电化学方法测试材料激光相变硬化后的耐蚀性.结果表明,在搭接率为20%的条件下,调质态的40Cr激光相变硬化后腐蚀电流密度为110.4μA,耐蚀性较母材提高了30%,而正火态的40Cr激光相变硬化后腐蚀电流密度为293.9 μA,耐蚀性能大幅度下降.     

45钢激光相变硬化组织及性能研究

    利用轴流CO₂激光加工机对45钢在轴流基模条件下进行激光相变硬化处理,并研究了其激光相变硬化组织及性能.结果表明,改性层微观组织由表层至基体依次为：表面熔凝区为片状马氏体,均匀相变硬化区为隐晶马氏体,过渡区为混合马氏体、屈氏体和部分未熔的铁素体;激光相变硬化改性层的硬度与基体相比有大幅度提高;最高硬度（约为基体的3倍）出现在次表层;激光相变硬化处理后耐蚀性有所提高,随扫描速度增加,耐蚀性增强.     

基于灰基Taguchi理论的激光相变硬化工艺优化

采用激光相变硬化技术对轧辊进行表面处理时,不同的工艺条件下相变硬化层的组织和硬度特征不同,硬化的综合质量随之改变。首次采用灰基Taguchi理论,对高碳高铬缺轧辊激光相变硬化工艺参数进行最优化处理．优化结果良好,可以对轧辊激光相变硬化过程参数进行控制和选择。     

激光相变硬化在CrMo铸铁汽车模具中的应用

利用不同的激光工艺参数对CrMo铸铁汽车模具表面进行了激光相变硬化试验,探讨了激光工艺参数对激光相变硬化层的深度、显微硬度的分布及组织结构变化的影响.结果表明,适当的工艺参数可使试样的表面硬度得到不同程度地提高,同时可以消除表面裂纹,显著提高汽车模具的使用寿命.     

激光表面改性

激光表面改性技术在改善材料表面性能,提高材料使用寿命方面具有突出的优越性.随着研究的深入,激光表面改性技术在工业中的应用逐步扩大.对工业应用中比较常见的激光熔覆、激光表面熔凝、激光相变硬化、激光冲击强化、激光表面合金化等激光表面改性技术进行了综述,并在此基础上展望了激光表面改性技术的发展前景.     

激光表面改性对轧辊用高速钢组织与硬度的影响

用横流激光器对高速钢轧辊材料进行了激光重熔和激光相变硬化表面处理,利用金相显微镜对激光重熔层与硬化层的形貌进行了研究,用带能谱的扫描电镜与X射线衍射仪（XRD）对微区成分以及相结构进行了分析,用硬度计测量了试样表面硬度.结果表明,高速钢轧辊材料经激光重熔处理后,表面硬度明显降低,碳化物呈网状分布;经激光相变硬化后的试样表面硬度显著提高,最高值达到68.5HRC,碳化物呈球状孤立分布.     

激光表面改性主要技术

<正>(1)激光相变硬化:功率密度可达106W/cm2以上,能在0.001～0.01 s时间内使工件加热到1 000℃以上,冷却速度可达104℃/s,硬化层深度0.1～2.5 mm。(2)激光表面熔化处理:激光表面合金化、激光表面熔覆、激光表面重熔、激光表面复合改性、激光上釉(功率密度107～108W/cm2)。(3)激光冲击硬化。     

30CrMnSiA钢激光相变硬化层组织

对30CrMnSiA钢进行了激光相变硬化处理，研究了相变层的组织和硬度特征。试验结果表明，30CrMnSiA钢表面相变硬化层分为完全淬硬层、过渡层和受热影响的基体组织，硬化层的显微组织明显细化，其表面层的硬度高达(685～775)HV，比高频淬火的硬度提高了30％。     

激光相变硬化在模具表面处理中的应用现状

简单介绍了激光相变硬化的特点、硬化机理、材料强化机理以及冷作模具、热作模具和塑料模具的表面处理要求,给出了常见的模具钢种以及经常使用激光相变硬化处理的钢种的一般工艺参数.