轧辊钢激光熔凝处理组织及性能研究

应用3KW连续CO2激光器对轧辊钢进行了激光熔凝处理,用金相显微镜、SEM及71型显得同硬度计,进行了显微组织分析和硬度测试,结果发现,其剖面组织区域分为熔化区（粗大的马氏体 残贸奥氏体→奥氏体）、相主为区（马氏体 残留奥氏体 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激光功率、扫描速度等工艺参数有关,且激光处理后硬化效果明显。     

激光熔凝30CrMnSi钢

用CO2激光器对30CrMnSi钢表面进行激光熔凝处理，对表面改性层的硬度进行了测试与分析。结果表明：表层有极高的硬度，最高硬度达812．1HV，约是基体硬度的2倍，从硬化层到基体硬度急剧下降；工艺参数影响硬化层的深度、宽度。     

45钢光纤激光熔凝工艺

采用光纤激光对45钢表面进行了激光熔凝处理研究. 结合熔凝层深度、组织、显微硬度和摩擦磨损性能分析,研究了多道激光熔凝的激光功率、激光扫描间距对熔凝工艺的影响规律. 结果表明,在改变激光功率的研究中,熔凝层深度随激光功率的增大而增加,熔凝层的显微硬度呈周期性变化,后道激光处理对前道熔凝层存在回火热处理作用. 在改变激光扫描间距的研究中,进一步验证了后道激光熔凝对前道的热影响作用,同时适当增大扫描间距,获得软硬相间的熔凝层表面,有利于改善钢材表面的耐磨性能,同时可适当提高激光熔凝处理的生产效率.     

不锈钢激光熔凝工艺研究

采用激光熔凝技术对1Cr18Ni9Ti不锈钢表面进行单道扫描,研究不同激光工艺参数下熔凝层微观组织和显微硬度的变化.结果表明:激光熔凝区品粒细小,熔凝层显微硬度较基体硬度有所提高,最高硬度可达288HV.可以推断采用激光熔凝技术,能够提高不锈钢的硬度,改善其耐磨性能.     

激光熔凝处理H13钢的组织和性能

采用光学金相、SEN和XRD等方法研究了经激光熔凝处理的H13钢的显微组织，并对其性能进行了测试。结果表明，其剖面组织分为熔凝区、热影响区和基体三个部分。熔凝区组织为马氏体和残余奥氏体，合金元素基本均匀分布，晶粒超细化。与常规热处理相比，其硬度、耐磨性和回火稳定性显著提高。     

2Cr13钢激光熔凝处理的过渡区组织分析

利用YAG激光器对2Cr13钢进行了激光熔凝处理，处理后的组织中出现一个低显微硬度的过渡区，该区位于熔凝区和相变硬化区之间，扫描电镜，透射电镜和电子衍射结果证明，该过渡区由马氏体和铁素体组成，不锈钢组织图（schaeffler diagram)和能谱分析结果表明，Cr在熔池底部的富集是产生铁素体的原因，通过工艺参数的调整可以消除熔池底部的铁素体。     

45钢激光熔凝的组织与性能研究

采用TJ-HL-T5000型连续横流CO2激光器对45钢表面进行激光熔凝处理.通过熔凝后的组织和性能变化,来研究熔凝处理对45钢的影响.结果显示,表面熔凝后的组织受到固溶强化、位错强化和细晶强化等强化效果,使得材料力学性能显著提高.     

45钢激光熔凝的组织与性能研究

采用TJ-HL-T5000型连续横流CO2激光器对45钢表面进行激光熔凝处理.通过熔凝后的组织和性能变化,研究了熔凝处理对45钢的影响.结果显示,表面熔凝后的组织受固溶强化、位错强化和细晶强化等强化作用,使材料机械性能显著提高.     

激光熔凝处理对P20钢组织及性能的影响

目的 提高P20模具钢的表面硬度和耐磨性能。方法 采用激光熔凝技术对P20模具钢表面进行强化处理。通过硬度梯度检测和摩擦磨损测试,分别评价熔凝层的硬度分布特征和耐磨性能,并通过光学显微镜和扫描电子显微镜对熔凝层及磨痕形貌进行分析。结果 使用激光输出功率为500 W、光斑直径为2.5 mm、聚焦透镜距离为40 mm、扫描速度为6 mm/s、搭接率为45%、氮气保护的激光熔凝工艺所得熔凝层的组织细小,无脱碳、畸变、裂纹等缺陷,熔凝处理质量高。熔凝过程中单道激光熔凝层呈半椭圆形分布,最大深度为610～620μm。熔凝处理后表面硬度提升显著,熔凝层的硬度分布与熔凝层的区域位置有关,具有较高硬度且硬度保持基本稳定的熔凝层深度约为400μm;单道激光熔凝层最高硬度可达460～480HV,重叠影响区即双熔凝区的最高硬度在540～560HV之间,即熔凝层硬度普遍较基体硬度提高了60%以上。此外,P20模具钢经过激光熔凝处理后耐磨性能提升明显,其平均摩擦因数约为0.85,熔凝处理的磨损失重较未处理的试样减少了约61%,其磨损机制主要表现为磨粒磨损和少量的黏着磨损或剥落脱离。结论 激光熔凝处理能够显著提高...     

CK45钢激光熔凝有限元模拟

采用SYSWELD有限元模拟软件模拟计算了激光熔凝过程。计算结果表明,激光熔凝是一个快速加热和快速冷却的过程,其温度变化速率可达到104℃/s的数量级;熔凝区的硬度得到了显著的提升,中心部位的硬度小于熔凝区其它区域的硬度;熔凝区的最终残余应力表现为压应力,Mises等效应力在熔凝区与基体的交界处最大,成为形成裂纹的危险区域;碳含量的不均匀变化导致熔凝区的压应力分布不均,中心部位最小。     

T8钢淬火热处理组织的计算机模拟研究

利用有限差分法计算了T8钢二维温度场，研究了T8钢淬火热处理温度场的变化对组织的影响。根据试样任意一点的温度和冷却速度对该点的组织进行预测，实现了T8钢淬火组织的计算机模拟。     

T8钢淬火热处理组织的计算机模拟研究

利用有限差分法计算了T8钢二维温度场,研究了T8钢淬火热处理温度场的变化对组织的影响。根据试样任意一点的温度和冷却速度对该点的组织进行预测,实现了T8钢淬火组织的计算机模拟。     

激光熔化沉积300M超高强度钢的显微组织

利用OM和SEM分析了激光熔化沉积快速成形300M钢薄板的显微组织,测试了硬度随沉积高度的变化规律.结果表明:薄板状试样具有细小、均匀的胞状树枝晶组织,其显微组织随沉积高度增加变化显著,底部为贝氏体及马氏体回火组织,中、下部为无碳化物贝氏体 岛状马氏体/奥氏体(M-A)组织,中、上部为马氏体和贝氏体的混合组织;试样宏观硬度沿沉积增高方向呈台阶状变化,3个硬度平台区分别对应于上述3种不同的显微组织.试样显微组织及硬度随沉积高度的变化是由于激光熔化沉积过程中不同沉积高度处的材料经历的快速非稳态热循环历史不同,从而发生不同的固态相变过程所致.     

激光重熔对选区激光熔化成形4Cr5MoSiV1钢组织和性能的影响

目的 优化选区激光熔化(Selective Laser Melting, SLM)成形4Cr5MoSiV1钢的激光重熔工艺,综合提升SLM成形4Cr5MoSiV1钢的力学性能。方法 通过调整SLM成形过程中的激光重熔工艺参数成形4Cr5MoSiV1钢试样,采用扫描电镜、显微硬度计、万能材料试验机和摩擦磨损试验机测试分析试样的表面形貌、显微组织、显微硬度、抗拉强度、断后伸长率和耐磨性。结果 SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样表面的飞溅颗粒、杂质颗粒和弧形波纹数量较多,其显微硬度为599HV,抗拉强度为1050.2 MPa,断后伸长率为9.5%,磨损率为1.309´10^?10 kg/(N.m)。4Cr5MoSiV1钢试样经激光重熔后,其冶金质量明显改善,显微硬度、抗拉强度、断后伸长率和耐磨性均提高,且各项力学性能间呈正相关关系。冶金质量和细晶强化作用共同决定4Cr5MoSiV1钢试样的力学性能水平,且随激光重熔线能量密度增加,试样的力学性能均表现为先升高后降低的趋势。当激光重熔线能量密度为238 J/m时,试样的力学性能最高,其显微硬度为645HV,抗拉强度为1430.7 MPa,断后伸长率为16.9%,磨损率为0.354×10^?10 kg/(N.m)。SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样的断裂机理为脆性解理断裂,激光重熔试样的断裂机理为准解理断裂。SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样及激光重熔试样的磨损机制均以粘着磨损和氧化磨损为主。结论 SLM成形4Cr5MoSiV1钢试样的最优激光重熔线能量密度为238 J/m,经激光重熔后,试样的冶金质量和力学性能明显提高。     

热处理对激光熔化沉积18Ni300马氏体时效钢微观组织和力学性能的影响

目的 提高18Ni300马氏体时效钢在工业应用中的力学性能,研究不同热处理对激光熔覆制备18Ni300合金的影响。方法 采用固溶处理(840℃/1 h)和固溶处理(840℃/1 h)+时效处理(490℃/6 h)2种热处理方法,利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪和拉伸试验机对激光熔化沉积(LMD)制备18Ni300合金的微观组织、力学性能进行研究,根据不同处理方法下的拉伸断口形貌、性能表征及元素偏析行为,分析热处理对力学性能的影响。结果 经固溶处理后,熔池边界消失,在高温保温过程中杂质相与合金元素充分溶解在奥氏体中,冷却后形成了均匀的马氏体组织,与沉积态相比,抗拉强度由662.1 MPa变为611.5 MPa,降低了约7.64%,伸长率由12.328%变为13.832%,提升了约12.20%;经固溶+时效处理后枝晶形貌基本消失,各元素分布均匀,并在基体中弥散分布着Ni₃Mo、Ni₃Ti型第二相沉淀,抗拉强度达到1 404.6 MPa,提升了约112.14%,伸长率为7.80%,降低了约36.72%,在断口中观察到亚微米级第二相沉淀呈球状或颗粒状...     

P20模具钢表面合金化组织与性能

在P20模具钢表面进行激光合金化,利用金相显微镜、维氏硬度计等设备检测了合金化层的组织和性能。试验表明,激光合金化可在材料表面获得组织致密,晶粒细化,深度大,与基体结合牢固的强化层。合金化区的硬度范围为635～699HV0.2,热影响区硬度范围为441～474HV0.2。激光合金化试样的耐磨损性能比预硬化的P20钢提高了35%。采用激光合金化对模具表面进行强化,将大大提高模具的使用寿命。     

WC-Ni-Co硬质合金表面激光熔凝修复组织与摩擦磨损性能

目的 为实现WC-Ni-Co硬质合金的表面疲劳裂纹缺陷修复,研究不同预热温度对合金表面激光熔凝层组织、显微硬度及摩擦磨损性能的影响规律.方法 采用4 kW光纤激光器制备了不同预热温度的WC-Ni-Co硬质合金熔凝层,用着色探伤剂检测表面裂纹,用光学显微镜(OM)和扫描电镜(SEM)观察熔凝层的显微组织,用能谱仪(EDS...