HT300孕育铸铁激光表面改性研究

研究了激光表面强化对孕育铸铁材料组织和性能的影响。结果表明经激光处理后,其表面强度满足了HT300用于一般零件对表面硬度、耐磨性等机械性能的要求。为改进零件表面处理方法提供了依据。     

HT300摩托车凸轮轴激光表面强化处理研究

用(L934)正交试验法研究HT300摩托车凸轮轴激光处理时工艺参数优化组合,分析了HT300摩托车凸轮轴激光处理方法,结果表明,对HT300摩托车凸轮轴进行激光相变硬化处理和激光熔凝各有其特点,可视具体情况选取,以满足不同零件工作表面的要求。硬度测试及耐磨性能试验表明,激光相变处理和激光熔凝处理后摩托车凸轮轴工作表面较激冷处理后硬度分别提高31%和76%及绝对磨损体积分别下降了70%和110%,可满足凸轮轴工作要求,试验结果为改进零件表面处理方法提供了依据。     

渗碳淬火零件表面激光熔凝后的组织特性研究

采用3000W CO2激光器对12Cr2Ni4A钢渗碳淬火表面进行了激光熔凝处理.设计了激光熔凝处理的工艺参数,获得了表面光洁、成形良好的硬化层.研究了渗碳淬火层经激光熔凝处理后的组织特性与显微硬度分布.结果表明,预置TH-1型增强激光吸收涂料的激光熔凝处理能够显著的改善组织,显微硬度可达HV0.21100.研究还发现,激光熔凝处理后的零件表层与内部没有任何裂纹出现.研究结果为激光表面处理修复或强化渗碳淬火零件提供了基础资料.     

渗碳淬火零件表面激光合金化后的组织特性研究

采用3000W CO2激光器对12Cr2Ni4A钢渗碳淬火表面进行了激光合金化处理.设计了激光合金化处理的工艺参数,获得了表面光洁、与基材形成良好冶金结合的合金化层.研究了渗碳淬火层激光合金化处理后的组织特性和显微硬度.结果表明,预置TH-2A型C-Si-B-RE合金化涂层的激光合金化能够显著地改善材料组织,显微硬度可达HV0.21150.研究还发现,激光处理后的零件表层与内部没有任何裂纹出现.研究表明,采用合适的材料设计和工艺参数,激光合金化可以有效地强化渗碳淬火零件.进一步为激光熔覆修复渗碳淬火零件提供了基础资料.     

轴端沟槽底部激光强化工艺参数优化研究

分析了选用不同激光能量密度对HT300进行表面强化处理时，材料表面呈现的四种状况；未相变硬化、相变硬化、表面微熔与表面熔凝的金相组织。根据工艺要求，选取相变硬化方法对轴端沟槽底表面进行处理。分析了工件激光处理方法并通过试验研究，寻找轴端沟槽底部激光强化工艺参数；激光功率（P）、光斑直径（D）及扫描速度（V）的优化组合。硬度测试及耐磨性能试验表明：激光相变处理和激光熔凝处理后轴端沟槽底部表面较表面感应淬火硬度分别提高7%和34%，绝对磨损体积分别下降了13%和25%。实践证实，对轴端沟槽底部激光相变硬化处理方法较其他表面处理方法工艺简单，加工工件符合技术要求，试验结果对零件表面处理提供了可靠依据。     

3Cr13不锈钢计数器棘轮的激光淬火研究

利用2KW横流CO_2激光器对3Cr13计数器棘轮进行了激光淬火研究,结合零件的原始加工次序,比较了两种次序激光淬火投弹器棘轮的工艺,结果表明:经两种方法激光处理后棘轮的显微硬度均达到了该零件技术指标的要求,显微硬度为HV412∽550。激光处理3Cr13不锈钢硬化层的深度为1.0mm,表面最高硬度HV680,比普通淬火高约HV160。激光处理后齿面的光洁度不变,达(Ra0.4∽0.3μm),激光淬火的变形为2.5μm左右。激光淬火区的显微组织为细小均匀的隐晶马氏体。     

合金铸铁光束熔凝处理后的组织和硬度

珠光体合金铸铁机械零件由于表面硬度不高在服役过程中因磨损而失效的情况屡见不鲜。为提高铸铁件的使用寿命,采用高能密度方法对新零件进行表面强化或对失效的零件进行修复在国内外已经倍受重视。激光熔凝处理技术正是在此背景下迅速发展起来的。经激光熔凝处理的合金铸铁件的表面硬度和耐磨性可获得显著改善,但激光昂贵的设备投资和运行费用在一定程度上大大限制了它在工业生产中的推广应用。因此,研究开发低成本高效率的新颖熔凝处理技术作为激光手段有益的补充是当务之急。自６０年代末德国学者首次将聚焦光束用于材料加工领域以来,…     

激光诱导击穿光谱表征3D打印18Ni300模具钢表面硬度

3D打印零件的表面硬度直接影响着其后续的运行安全和使用寿命,目前硬度的测量依赖于破坏性取样后的实验室分析,缺少无损和在线的硬度测量方法。采用激光诱导击穿光谱技术研究了3D打印18Ni300模具钢表面硬度和光谱特性与等离子体特性的关系。得到了样品表面硬度和离子谱线与原子谱线的强度比以及表面硬度和等离子体温度之间的线性关系,离子与原子谱线的强度比和等离子体温度均随着表面硬度的增加而增大。实验结果证明了激光诱导击穿光谱技术作为一种近无损和在线表征3D打印零件表面硬度的方法的可行性。     

粉末冶金制品激光熔覆组织与性能研究

本文对常规烧结的铁基粉末冶金制品表面激光熔覆处理进行了研究,采用SEM和TEM对熔覆样品的显微组织进行了观察,测试与分析了其孔隙度和显微硬度,结果表明:熔覆层组织为γ+M7C3共晶,表层硬度显著提高而整体孔隙度降低。粉末冶金工艺特有的优越性(如制取高纯度及各种复杂形状的零件)使得粉末冶金零件在工业中得到了越来越广泛的应用,如汽车、摩托车用活塞,内燃机上的排气阀座和低压怕泵齿轮等[1]。常规烧结方法一般采用添加大量的合金元素及烧结过程中加压等处理来达到要求。激光熔覆合金覆层技术作为新兴的表面改性技术近年来得到了迅速…     

镁合金激光表面处理的研究进展

综述了镁合金激光表面处理的研究进展状况,介绍了当前国内外镁合金激光表面处理的几种主要方法,包括激光表面熔凝、合金化、复合强化、熔敷等,阐述了其应用成果,包括提高镁合金表面的硬度和耐磨性,提高镁合金表面的抗腐蚀能力,以及修复镁合金成品件的缺陷部位等,并展望了镁合金激光表面处理今后的发展方向.     

35CrMo激光熔覆铁基合金与镍基合金涂层性能比较

为了对35CrMo电机主轴激光熔覆铁基合金与镍基合金涂层进行对比研究,利用 CO2激光在35CrMo电机主轴表面制备3540铁基和Ni00镍基合金改性涂层,在初步满足工程应用的前提下,对两种材料改性涂层横截面横向和纵向上的硬度进行测试,并通过配备腐蚀液对其进行了金相研究。结果表明,在熔覆区和熔合区交界处附近,两种熔覆材料的显微硬度差别不大,均为640HV左右,都能满足工程应用;两种涂层材料的耐腐蚀性均较基体材料强,激光熔覆区域、熔合区的显微组织差异明显,晶粒的尺寸逐渐变小,且镍基材料的耐腐蚀更强。综合比较而言,选择Ni00熔覆材料较3540材料更能满足工程应用。     

模具半导体激光强韧化工艺研究

为了研究模具材料半导体激光表面强韧化工艺,采用半导体激光表面淬火工艺,进行了7CrSiMnMoV,Cr12MoV,CrMo铸铁等典型模具材料半导体激光淬火的工艺研究,得到了不同模具材料优化的激光工艺参量。结果表明,激光表面淬火后的硬度满足模具材料的使用要求。这一结果为激光模具表面强韧化处理提供了可靠的保障。     

42CrMo钢激光熔凝组织及力学性能研究

42CrMo钢因具有良好的淬透性、强度以及韧性,被广泛应用于拉矫辊制造中,但是这种材料的耐蚀性、耐磨损性及耐疲劳性还不够理想,限制了拉矫辊连续工作能力。为进一步提高拉矫辊基材强度和耐磨损性能,利用激光熔凝技术对调质后42CrMo钢进行了激光强化工艺研究。采用光学显微镜、金相显微镜、显微硬度计、摩擦磨损试验机等仪器对42CrMo钢激光熔凝后的显微组织、相结构、强度及摩擦磨损性能进行了分析,研究了激光功率、扫描速度对熔凝层性能的影响规律。结果表明:工艺参数对熔凝区力学性能影响较大,激光功率显著影响熔凝层的深度,扫描速度影响表面成形质量;调质后42CrMo钢基体组织主要为回火马氏体+残余奥氏体,经过激光熔凝后,基体组织发生转变,马氏体含量显著提高。     

基于BP神经网络的20CrMo钢激光强化工艺参数优化控制

以激光功率P、光斑直径D、扫描速度V等为输入参数,非相变硬化处理、相变硬化处理和熔凝处理等为输出参数,对材料为20CrMo合金结构钢进行激光强化处理工艺控制优化研究。通过大量试验与计算机模拟分析和对比,建立了激光工作参数与材料表面强化关系的BP神经网络工艺优化模型。经过与实验数据的比较,运用该模型可以方便、准确地选择激光工艺参数,控制材料表面强化类别和保证工作表面的质量,真实反映了激光加工工艺规律。     

时效处理快速凝固Mg-5 wt.％Sn合金微观结构的电子显微分析

用显微维氏硬度仪、X射线衍射仪（ XRD）、扫描电子显微镜（ SEM）和透射电子显微镜（ TEM）研究分析了快速凝固Mg?5 wt?％Sn合金条带的时效硬化规律。实验结果表明,快速凝固Mg?5 wt?％Sn合金在593 K温度下时效3 h后达到峰值硬度。时效后峰值硬度下的快速凝固Mg?5 wt?％Sn合金中有β?Mg2 Sn相颗粒析出,大多数的析出相β?Mg2 Sn颗粒分布在晶界,少部分析出相β?Mg2 Sn颗粒分布在晶粒内部。在593 K温度下时效3 h后的合金中观察到析出相β?Mg2Sn 颗粒与基体α?Mg 的一种新取向关系：（202261）β／／（0110）α,（7236）β／／（0001）α,[512]β／／[2110]α。     

低功率激光焊接方法在Ti-6Al-4V焊接中的应用

利用低功率激光焊接方法实现了厚度为1．0mm的Ti—6Al-4V合金的焊接。采用金相显微观察、维氏硬度测试方法对焊缝形貌及焊缝的显微硬度进行了测试分析,并采用电子探针方法对焊缝成分进行了分析。测试分析结果表明：焊缝深度约为0．5mm,因此通过双面焊接可实现样品的结合；焊缝宽度约为1．0mm。焊缝中心的维氏显微硬度约为基底的1．7倍。电子探针结果表明,在低功率焊接过程中,由于能量密度较低,因此在焊接过程中Ti和Al基本没有蒸发,基底和焊缝中心的成分基本相同。     

Thermal ageing induces drastic changes on mechanical and damage behavior of Sn3.0Ag0.5Cu alloy

For the SnAgCu alloys, previous hardness test results suggested that high temperature thermal ageing causes a quick and significant drop in the mechanical properties. However, to date, the acceleration law of thermal ageing and the relationship between thermal ageing and fatigue mechanical behavior of SnAgCu alloys are still unknown.The aim of this paper is to understand the mechanical changes during thermal ageing of Sn3.0Ag0.5Cu alloy and their impact on solder joint reliability under mechanical stresses. In a first part, influence of thermal ageing on mechanical behavior is analyzed by means of hardness tests, reversed tensile tests on dog-bone specimens and compression test on solder balls used for electronic components. In the second part, the impact of thermal ageing on the solder joint reliability is analyzed thanks to torsion tests on assembled boards.The results show systematically a decrease of 20–60% of the mechanical properties or of the number of cycles to failure (in the case of torsion test). These results lead to enlarge tests conditions in order to define the fields where the influence of thermal ageing cannot be neglected.     

Development of an automatic Vickers hardness testing system usingimage processing technology

The mechanical characteristics of machines or machine parts depend on the properties of the materials from which they are made. Hardness is an especially important index for machine design. The Vickers hardness number of a test material is defined by the surface area of the indentation made in the surface of a test specimen by a diamond pyramid indenter. Diagonal lines that indicate the indentation size are usually several micrometers to several hundred micrometers long, depending on the hardness of the material. Conventional automatic Vickers hardness testing systems have been applied only to specular-polished specimens. A new fully automatic Vickers hardness testing system has been developed that emulates visual Vickers hardness testing in terms of accuracy and that automatically sets the threshold level of the image processor to suit indentation image data. It can be applied not only to the testing of rough-polished specimens while meeting the measurement accuracy specified in Japanese Industrial Standard (JIS) B 7725, but can also process one indentation within 20 s, including the indenting, focusing and image processing time