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。     

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%。     

40Cr钢表面激光淬火的工艺研究

研究了40Cr钢表面激光淬火工艺参数与硬化层尺寸以及显微硬度的关系,分析了激光硬化层的显微组织。研究表明:选择合适的工艺参数,可使硬化层的显微硬度显著提高,该工艺为40Cr钢表面淬火提供了一条新途径。     

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。     

激光淬火工艺对QT700-2球墨铸铁表面硬度与硬化层深度的影响

对QT700-2球墨铸铁进行单道和非对称多道激光淬火处理,研究不同工艺激光淬火后球墨铸铁的表面硬度和硬化层深度。结果表明:单道激光淬火后,球墨铸铁的表面硬度在52～59HRC,表面硬度随着激光功率的增加而升高,随着扫描速度的增大先升高后略微降低;在激光功率1 300W、扫描速度8mm·s~(-1)下,球墨铸铁的表面硬度基本在55～58HRC,表面硬度分布较均匀,硬化层深度约为1mm。不同工艺参数下非对称多道激光淬火后,球墨铸铁表面的硬度均大于52HRC;当前一道激光功率为1 200 W,扫描速度为6mm·s~(-1),后一道激光功率为1 300 W,扫描速度为8mm·s~(-1)时,球墨铸铁的表面硬度较高,且硬度波动较小,在距表面0.3mm处的软化区宽度约为4.0mm,非软化区和软化区的硬化层深度分别约为1.0,0.5mm。     

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.     

模切辊激光表面强化研究

用连续CO2激光束对50钢模切辊进行了激光表面相变硬化试验，研究了淬火层的显微组织、硬度分布及工艺参数对强化效果的影响。结果表明：50钢模切辊经激光表面淬火后，硬化层组织由细小的位错马氏体及少量的残余奥氏体组成。模切辊变形很小，且表面硬度高，整体硬度分布较为均匀，能够达到技术要求。采用激光淬火技术对50钢模切辊进行表面强化是可行的。     

1M2高速钢齿轮刀具激光熔凝强化组织与显微硬度研究

采用合理的工艺参数在原始组织为淬火态的M2（W6Mo5Cr4V2）高速钢齿轮刀具试样表面进行激光熔凝淬火,再在570℃温度下进行一次回火。根据显微组织的形态特征,划分出激光淬火加热层的分布区域;分析了显微组织与显微硬度的对应关系;建立了显微硬度拟合曲线的数学模型。研究表明,经激光熔凝淬火＋一次回火的M2高速钢加热层显微组织由外向内分为熔化区、微熔区、相变硬化区、回火软带和不充分回火区5个区域,并呈同心圆环分布,分别对应等轴晶及树枝晶、粗等轴晶及细等轴晶、马氏体＋残余奥氏体＋未熔碳化物、回火索氏体、短暂回火后略微软化的基体组织．与显微硬度具有良好对应关系;齿轮刀具激光熔凝淬火表面应该是后刀面和侧后刀面;高精度拟合的显微硬度曲线有助于预测和有效控制经激光强化的齿轮刀具刀刃精磨后在加热层中的位置及切削性能。     

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。     

45钢等离子表面硬化后的组织及性能分析

利用常压等离子相变硬化设备对45钢进行了表面相变硬化处理,分析了处理后45钢的显微组织和硬度特征.结果表明,处理后淬硬层的显微组织为隐针马氏体 屈氏体 铁素体,熔凝硬化层的组织为马氏体 网状索氏体 铁素体.45钢的表面硬度最高达到了HV805,比一般淬火硬度高出100以上.     

模具钢激光表面强化研究

用大功率CO2激光器对CrWMn钢表面进行激光强化处理,对激光淬火层的组织进行了分析,对淬火层的硬度进行了测试。结果表明,激光淬火层组织显著细化,硬度明显高于基体硬度。通过正交试验和极差分析,系统考察了激光强化工艺参数对CrWMn钢基体显微硬度的影响,获得了最佳强化处理工艺参数,并讨论了激光表面强化机理。     

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。     

45钢电子束扫描相变硬化组织和硬度的研究

电子束表面处理可以提高钢铁材料的表面硬度和力学性能。研究电子束扫描对45钢硬化层组织和性能的影响,探讨电子束功率、扫描速度等工艺参数对硬化层组织和性能的影响。采用扫描电镜分析45钢电子束表面强化层的显微组织,用显微硬度计进行硬度测试。结果表明,45钢经电子束扫描处理后,硬化层的组织为针状和板条状马氏体,组织比常规调质处理更加均匀、细小,试样表面的平均硬度达58 HRC,比淬火加低温回火处理的硬度高3～5 HRC,是调质处理的两倍,从处理表面往下沿深度方向硬度逐渐减小。电子束工艺参数对硬化层组织和性能有较大影响,硬化层宽度和深度随着电子束功率的增加而增加,随着扫描速度的增加而减小;硬化层的最高硬度随着电子束功率密度的增加而增加,随着扫描速度的增加而减小。     

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。     

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。     

AISI-01钢激光表面强化层组织与硬度分布的研究

本文研究了激光加热工艺参数及钢的原始组织对AISI-01钢激光淬火层组织及硬度的影响。对各组样品表面淬硬层及心部组织的光学显微镜、电子显微镜、X射线衍射及显微硬度分析的结果表明,在激光功率400～600W、扫描速率0.02～0.42cm/s的范围内,可获得深度0.30～0.60mm、表面硬度60～68HRC的淬硬层。然而,激光功率与扫描速度的不同组合,将改变淬硬层表面残留奥氏体及未溶解碳化物的数量。以获得较均匀的淬硬层组织及较平缓的硬度-深度曲线考虑,样品的原始组织以调质处理至硬度30～40HRC为佳。     

旋耕刀表面激光强化工艺参数的研究

通过设计正交实验,考察了激光强化工艺参数对65Mn旋耕刀基体显微硬度的影响,通过极差分析,发现影响旋耕刀基体激光强化效果的最主要因素是扫描速度,其次是激光功率,而光斑直径影响最小,由此获得65Mn旋耕刀基体激光强化处理的最佳工艺参数为:激光功率1 400 W、扫描速度22 mm/s、光斑直径3 mm.结合基体显微组织分析,讨论了激光表面熔融强化机制.材料经激光表面熔融强化后,基体组织明显细化,并在强化区形成许多较细小高碳马氏体,导致显微硬度上升,从而提高材料的抗磨损性能.     

工艺参数对45钢大电流电接触表面淬火的影响

以45钢为试验材料,研究工艺参数对45钢大电流电接触表面淬火的影响。观察分析淬火层的金相组织,并测量其厚度和硬度分布。结果表明,电接触表面淬火后的淬火层由硬化区和过渡区组成,硬化区为均匀细小的条状马氏体,过渡区为马氏体、珠光体和铁素体的混合组织。工作电流I=17kA、接触压力F=600～800N、工件转速Vr=0.5～0.75r/min时,淬火层厚度为0.78mm,硬化区硬度可达780HV0.1左右。当电参数一定,其他工艺参数改变时,工件表面硬度与淬火层厚度基本不受影响。但经过新型电接触表面淬火处理后,工件表面粗糙度降低,由Ra1.412μm下降至Ra0.732μm。     

激光强化参数对40Cr钢表面组织及摩擦性能影响的研究

采用CO2横流式激光器对40Cr材料进行表面强化处理研究;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金属表面磨损形貌;采用CHX-1超显微硬度计测量激光强化区断面的显微硬度;然后在MPX-2000盘销式摩擦磨损实验机上进行干摩擦和油润滑实验。结果表明:激光参数对表面硬度和硬化层深度有很大影响,较大的功率可使奥氏体转变充分而获得更多的马氏体,激光扫描速度越快,功率越大,显微硬度越高,硬化层越深;少量针状马氏体组织化引起表层强化,经激光硬化的表面其耐磨性可大大提高;40Cr在干摩擦条件下的平均磨损量是润滑时的5倍,40Cr和20MnSiV的磨损主要以磨粒磨损为主,同时也有粘着磨损。     

汽车模具材料表面强化中的激光相变硬化技术的研究与应用

使用不同的激光工艺参数对汽车模具CrMo铸铁、Cr12两种材料表面进行激光相变硬化试验,研究了激光硬化层沿横向和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。结果表明,材料经激光强化处理,表面硬度可大幅提高,同时可以消除表面裂纹,从而有效地提高汽车模具的使用寿命。