HT250汽缸孔内表面激光微熔热处理耐磨机理分析

对HT250汽缸孔内表面进行激光淬火处理,研究其微观组织、硬度和耐磨性及其机理。结果表明,经激光微熔热处理后,HT250汽缸组织变为针状马氏体、残余奥氏体、Fe3C和极少量石墨,最大硬度大于765 HV0.2,耐磨性提高4.5倍以上。     

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.     

锰对HT250铸铁组织和性能的影响

ＨＴ２５０是灰铸铁中一种承受大应力的珠光体铸铁。生产实践和试验研究发现当锰含量在０．９％～１．３５％范围内时，ＨＴ２５０可获得最佳的组织和性能。     

HT250冷焊表面残余应力试验

利用亚激光瞬间熔冷焊机对柴油发动机缸体所用材料HT250表面缺陷进行修复,并用x射线法测定焊缝两侧表面残余应力,以此研究冷焊残余应力分布规律以及与不同工艺参数间的关系．结果表明,靠近焊缝处为拉应力,远离焊缝处为压应力：冷焊残余应力范围很小,峰值主要分布在离焊缝中心5mm的范围内,离焊缝中心20mm处,残余应力接近为零;时间参数对残余应力峰值的影响较小,而能量参数对残余应力峰值的影响较大;通过改变时间与能量参数组合,可以得到较小的残余应力峰值,满足发动机再制造零部件表面损伤的修复要求．     

HT250铸件表面孔洞缺陷分析

采取硬度检测、托伸试验、金相检验和化学成分分析等方法,对不同铸造工艺HT250铸件的表面孔洞缺陷进行调查与分析.结果表明:HT250铸件硬度明显低于国家标准要求,部分铸件的抗拉强度不满足国家标准要求,金相组织中铁素体含量较高(珠光体含量低于85％),石墨粗大、不均匀,化学成分不满足企业标准要求.孔洞缺陷是其加工表面在高...     

40Cr激光熔凝硬化组织形态及性能研究

利用CO2轴流激光加工机对40Cr钢表面进行激光熔凝硬化处理.利用扫描电镜、显微硬度计、磨损试验机和盐雾试验机研究了不同工艺下熔凝硬化层显微组织及性能.实验表明,熔凝硬化层由熔化区、相变硬化区和热影响区组成:由表及里组织分别为极细小的马氏体 残余奥氏体、针状马氏体 碳化物 残余奥氏体、回火马氏体 残余奥氏体 铁素体十碳化物:扫描速度越小,硬化层越深;经过激光熔凝硬化处理的40Cr耐磨性以及耐蚀性都有较明显的提高.     

HT250灰铸铁的微等离子弧表面改性

在大气压下,使用高压直流脉冲放电产生微等离子弧,采用此微等离子弧对粗糙和锈蚀的HT250灰铸铁材料表面进行加工处理,对其表面形貌和表面残余应力进行了分析。结果表明,经微等离子弧处理的HT250表面,曲率半径小处全部发生熔化和蒸发去除,去除后的位置平坦化效果明显。表面粗糙度值Ra能从6.73μm降低到1.62μm,且材料表面的锈渍全部被清除,加工后的表面的残余拉应力值也显著减少。因此,采用微等离子弧将有利于提高HT250灰铸铁的使用寿命。     

活塞环槽的激光表面硬化研究

对活塞环槽表面的激光热处理工艺与机理进行了试验研究.结果表明:激光热处理后活塞表面硬度可达58 HRC,使用寿命提高1.5倍以上.认为晶粒细化、马氏体高密度位错和固溶含碳量是获得活塞环槽超高硬度的主要原因.该工艺无需淬火介质,加工速度快、变形小,耐磨性好,易实现计算机控制,可进行大型零件局部表面及复杂零件和槽、孔、洞等特殊部位处理.     

汽车制动鼓用HT250高温拉伸性能研究

灰铁制动鼓在长时间行车过程中因连续制动导致温度升高而发生过早失效。利用金相显微镜、扫描电镜、高温拉伸试验机和常温拉伸试验机研究了HT250试样在常温至600℃范围的组织演变及拉伸性能;同时对500℃和600℃热暴露72 h后的HT250试样进行了组织观察及拉伸性能研究。结果表明：HT250显微组织主要由片层状珠光体和A型片状石墨组成,随着拉伸温度提高（室温～600℃）,珠光体层片间距由室温的0.20μm逐渐增大到0.54μm。从400℃开始,珠光体片层组织开始出现粒状化,600℃时珠光体片层大部分已经完成粒化,此时石墨片也明显粗化。HT250常温拉伸强度为342 MPa,随拉伸温度升高抗拉强度逐渐下降,当试验温度升高到600℃时,抗拉强度下降至169 MPa。HT250在500℃和600℃热暴露72h后,珠光体片层间距宽化且片层组织部分粒状化,片状石墨明显粗化,抗拉强度分别为309 MPa和222 MPa,较同温度下高温拉伸强度大很多,同时HT250材料表层有一定氧化。提高HT250高温抗氧化性能及高温强度是提升其使用寿命的重要措施。     

45钢多次激光相变硬化组织与性能研究

采用5kW横流CO2激光器对45钢表面进行了多次激光相变硬化，并对硬化区进行了X射线衍射谱分析、光学显微分析和硬度测试。结果表明：激光相变硬化区主要由马氏体、少量残余奥氏体组成，随着扫描次数的增多，组织进一步细化、弥散，缺陷密度更高，奥氏体的形核更容易，长大速度更快，临界硬化温度更低，导致硬化层深度增加，硬度提高。     

T10钢激光相变硬化的组织与性能研究

采用激光相变硬化工艺对T10钢表面进行改性处理,并对改性后的组织与性能进行研究.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63.5HRC,淬硬层内的显微硬度分布均匀,从硬化IX---,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耐磨性比常规淬火后耐磨性提高10%左右.     

轧辊激光表面处理后的显微组织及性能

采用1 kW横流CO2 激光器对工业用半钢、无限冷硬铸铁及高速钢3种轧辊试样进行表面激光处理.用金相显微镜、扫描电子显微镜、能谱仪及显微维氏硬度计等对激光处理表面进行观察和测试.结果表明,3种试样的横截面组织由熔凝区、相变区、热影响区和原始组织4部分组成,激光扫描后的熔凝区硬度低而相变区的硬度高;试样经540℃×1 h回火后由于残留奥氏体转变使熔凝区的硬度有不同程度的上升,而相变区的硬度由于马氏体过饱和度的下降硬度反而下降;熔凝区内有大量的细点状FeS及MnS夹杂物;与含碳量较低的半钢和高速钢不同,无限冷硬铸铁轧辊的熔凝区内及其周围产生了热裂纹.     

相变硬化激光热处理的数值解及组织性能的预测

应用有限差分方法研制了相变硬化激光热处理非稳定温度场软件，揭示的激光处理全过程符合实际处理情况。应用热像仪测定了钢激光处理中表面温度场分布，应用热力学计算，确定了激光加热相变点ＡＣＩ和ＡＣ３。     

相变硬化激光热处理的数值解及组织性能的预测

应用有限差分方法研制了相变硬化激光热处理非稳定温度场软件，揭示的激光处理全过程符合实际处理情况，应用热像仪测定了钢激光处理中表面温度场分布，应用热力学计算，确定了激光加热相变点Ac1和Ac3。     

T10A钢激光相变硬化组织与性能研究

采用激光加工机对T10A钢表面进行激光相变硬化处理,并对硬化层进行组织、性能表征。结果表明:硬化区组织为针状马氏体+少量残余奥氏体;过渡区为半马氏体+珠光体+网状渗碳体。硬化层显微硬度最高值为1219.3 HV1,比基体提高5倍。硬化层表面耐磨性分析表明,当功率为800 W、扫描速度为6 mm/s时耐磨性最佳,磨损率为13.11 mg/cm2。     

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。     

激光功率对45碳钢表面组织及性能的影响

对45钢表面进行激光相变硬化处理,利用光学显微镜、硬度测试、磨损测试等表征手段,研究了在扫描速度一定的前提下,激光功率对45钢改性层显微形貌、硬度及耐磨性能的影响.结果表明:在扫描速度为6 mm/s、功率为800W时,改性层硬度达到最大值36.3 HRC;当功率为900W时,磨损率最低,为4.162 mg/cm2;当功率为800W时,磨损率达到最大值,为5.924 mg/cm2.