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％。     

479Q型凸轮轴激光淬火工艺研究

为提高凸轮轴表面硬度和耐磨性，对凸轮轴激光淬火过程进行分析，采用匀速转动的运动方式及预热和氩气保护措施，得到了稳定可靠的479Q型凸轮轴激光淬火工艺．使处理后的凸轮轴热变形小，淬火层均匀、无裂纹，硬度达HV600-700，宽度达6mm，深度达1mm，组织为极细的枝状马氏体．     

激光熔凝参数BP神经网络的反求

针对激光熔凝参数与熔凝单元体横截面尺寸之间呈现高度非线性映射关系,提出运用BP神经网络反求激光熔凝参数算法。利用BP网络算法建立激光熔凝参数反求模型,经过多次训练,模型预测误差缩小到3%以内。通过反求参数对DIEVAR模具钢做熔凝处理,结果表明,熔凝单元体横截面尺寸与期望值吻合误差为1.33%,能够满足期望精度。通过对比研究经反求参数做熔凝处理和未经处理DIEVAR材料的抗热疲劳性能,观察分析热疲劳裂纹在材料表面萌生及扩展形态,结果显示,经反求参数熔凝处理过的DIEVAR模具钢其抗热疲劳性能大幅度提高,熔凝单元体对裂纹阻断有很好的效果。     

9Cr2钢激光淬火组织和硬度

用大型LEICA型显微镜和QUANTA400型扫描电镜观察和分析了9Cr2钢激光热处理后的组织和硬度.结果表明,激光工艺参数对9Cr2钢激光淬火组织及硬度有重要的影响,随着扫描速度的增加和激光功率的减小,熔凝区减小,相变区的组织细化.     

激光淬火工艺参数对T10钢淬硬层深的影响

为探讨钢的激光淬火工艺参数对淬硬层深的影响。本文对T10钢进行了激光淬火试验。结果表明：淬硬层深随激光功率的增大、扫描速度的降低、激光束重叠尺寸的增大而增大,其中扫描速度对淬硬层深的影响相对较大;在功率（0．9－1）kW。扫描速度20－30mm/s,光斑直径3mm,激光束重叠1．0－1．5mm的工艺参数范围内,可获得不小于0．5mm的淬硬层深,表面硬度达HV1095左右;此外还发现,激光淬火前用碳黑进行黑化处理,有可能在T10钢表层形成亚共晶组织。     

激光淬火齿轮组织和应力分析

采用扫描电镜、透射电镜和X射线应力分析系统，对齿轮宽带激光淬火后淬硬层显微组织和应力特性进行了研究，结果表明：激光淬火硬化区依其组织特征，大致分为3层：第1层为表面完全淬硬层，其主要是由马氏体和残余奥氏体组成；第2层为过渡层，由马氏体和基体上分布着回火析出的碳化物混合组成；第3层为高温回火区，由回火索氏体组织组成．激光淬火硬化层应力状态为压应力．     

CO_2 激光切割金属材料的工艺参数与性能关系的研究

本文研究了用 CO_2激光切割金属材料时,切割工艺参数对热影响区显微组织及力学状况的影响和相互关系.结果得出,激光切割淬火回火态金属材料时,热影响区由表及里出现三层不同的显微组织,即白亮的熔化层,相变硬化层(它由白色的淬火层和灰色的回火层组成),以及黑色的回火层.对各层形成的原因及其显微硬度,残余应力场的分布进行了分析试验结果说明,对一些特殊性能下使用的金属材料,既须考虑切割参数对切割表面质量的影响,还须考虑它们对热影响区显微组织和力学状态的影响.不同材料应根据情况选用优选工艺参数.     

电子束表面超快速熔凝冷却速率对形成非晶层的影响

为探索制备大面积表面非晶层的新途径，采用电子束表面超快速熔凝处理的方法，通过显微硬度、金相组枳和Ｘ射线衍射及透射电镜分析，研究了电子束表面超快速熔凝冷却速率对形成非晶层的影响。结果表明，电子束与基体的交互作用时间愈短，加热和冷却速率愈大。随冷却速率增大凝固组织细化，熔凝层显微硬度增大。当冷却速率为３．３４×１０７℃／ｓ时，即可获得可检测的非晶层。为一般结构材料的表面直接转变为非晶层开辟了新途径。     

铝合金激光熔凝区中的层错与孪晶

用透射电镜观察到,在含稀土铝合金激光熔凝区中存在大面积层错和孪晶。激光快速熔凝使稀土铈在铝中的溶解度提高是导致层错、孪晶生成的主要原因。孪晶的生成与层错的出观有着内在联系。     

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。     

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。     

碳钢激光表面钨和硅合金化的组织

使用1.5kW连续波CO_2激光器住45~#钢基体上进行钨和硅的表面合金化。研究了激光表面合金化工艺参数对激光表面合金化层的平整度、硬度及显微组织的影响。用实验优化了激光表面合金化参数,对具有3个不同区的合金化层结构和热影响区的组织进行了分析讨论。     

Cavitation erosion behavior of WC coatings on CrNiMo stainless steel by laser alloying

The WC powder was precoated on the surface of CrNiMo stainless steel and then made into an alloying layer by using the laser alloying technique.Phases in the layers were investigated by X-ray diffraction (XRD) analysis and surface morphologies after cavitation erosion were observed with the help of scanning electron microscopy (SEM).The cavitation erosion behavior of the CrNiMo stainless steel and WC laser alloying layer in distilled water was tested with the help of ultrasonic vibration cavitation ero-sion equipment.The results showed that the thickness of the laser alloying layer was about 0.13 mm.The layer had a dense micro-structure, metallurgically bonded to the substrate, and no crack had been found.The cavitation erosion mass loss rate of the laser al-loying layer was only 2/5 that of the CrNiMo stainless steel.The layer had better cavitation resistance properties because of its met-allurgical combination and the strengthening effects of the precipitate phases.     

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。     

铸造碳化钨颗粒／中锰钢表面复合材料制作新工艺及其理论研究

开发了铸造碳化钨颗粒／中锰钢表面复合材料的制作新工艺，进行了金属液浸渗颗粒层过程动力学分析。结果表明，采用普通粘土干砂型或ＣＯ２硬化砂型及铬铁加稀土合金改善浸渗性技术，可以制成质量良好的表面复合材料。建立的金属液浸渗深度物理模型对实验有较好的指导作用     

Effects of parameters on formation and microstructure of surface composite layer prepared by lost foam casting technique

Surface composite layer was fabricated on the AZ91D substrate using the lost foam casting (LFC) process. The pre-coating layer reacted with melt substrate and formed the composite layer, and the coating was mainly consist of alloying aluminum powder and low-temperature glass powder (PbO-ZnO-Na2O). The vacuum degree, pouring temperature, mold filling process of melt, and pre-coating thickness played an important role during the formation process of composite layer. The results show that surface morphology of composite layer can be divided into three categories: alloying effect of bad and good ceramic layer, alloying effect of good and bad ceramic layer, composite layer of good quality. The main reason for bad alloying layer is that alloying pre-coating thickness is so thin that it is scoured easily and involved in the melt, in addition, it is difficult for melt to infiltrate into the alloying coating owing to the surface tension of coating when the vacuum degree is excessively low. Bad ceramic layer is because of somewhat lower pouring temperature and the thicker alloying coating, due to the absorption of heat from the melt, making low temperature glass powder pre-coating layer fuse inadequate. Thus, to get good quality composite layer, the process conditions must be appropriate, the result shows that the optimum process parameters are as follows: at a pouring temperature of 800 ℃, vacuum degree of -0.06 MPa, alloying pre-coating thickness of 0.4 mm, and low glass powder pre-coating layer thickness of 1 mm.