激光相变强化非稳态温度场的研究

采用有限差分方法计算激光相变强化三维非稳态温度场。用间歇跳跃式移动光源来模拟激光的连续扫描，考虑了涂层在热传递过程中的“媒介”作用以及相变潜热、材料热物性参数随温度改变等因素的影响。对计算结果进行分析，并与实验数据和其它模型相比较。     

激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论,热弹塑性理论为基础,根据激光热处理加热,冷却速度快的特点,建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时,计算了马氏体量的分布,地而确定激光硬化区的表貌。计算结果与实验结果对比表明,此项理论研究有一定实用价值。     

激光相变硬化过程中温度场及马氏体相变的数值分析

以相变理论、热弹塑性理论为基础 ,根据激光热处理加热、冷却速度快的特点 ,建立了考虑热物性系数及相变过程的非线性热传导方程。该方程能较好地反映马氏体相变特征。应用有限单元法和有限差分的混合解法对平板材料激光淬火过程的瞬态温度场进行了计算。在计算温度的同时 ,计算了马氏体量的分布 ,进而确定激光硬化区的形貌。计算结果与实验结果对比表明 ,此项理论研究有一定实用价值     

零件厚度对激光相变硬化温度场的影响

以GCr15钢为例,采用有限单元法对激光相变硬化过程进行了数值模拟研究,建立激光相变硬化过程温度场的数学模型,分析了工件厚度及其下表面在自然散热和辅助水冷条件下对激光相变硬化温度场的影响.     

30CrMnSi轴表面激光相变硬化温度场数值模拟研究

根据激光相变硬化的特点,建立了轴类零件移动激光热源作用下三维激光相变硬化温度场计算模型,利用有限元软件ANSYS对30CrMnSi钢轴件温度场进行了数值模拟.得到轴件激光相变硬化的温度场和距轴表面不同深度的热循环,并根据模拟结果预测了轴件相变硬化层的深度和宽度.     

大型锻件的激光相变强化

对大型锻件耐磨部位采用激光相变强化,能够获得一定深度的淬硬层,淬硬层组织为隐针马氏体+碳化物+少量残余奥氏体,晶粒组织明显细化,硬度显著提高。淬硬层为压应力,对提高耐磨性和抗疲劳能力有很大作用。合理的搭接,能够将软带宽度降低到最小。     

零件厚度对激光相变硬化温度场的影响

以GCr15钢为例,采用有限单元法对激光相变硬化过程进行了数值模拟研究,建立激光相变硬化过程温度场的数学模型,分析了工件厚度及其下表面在自然散热和辅助水冷条件下对激光相变硬化温度场的影响。     

激光相变硬化在模具表面强化中的应用研究

介绍了激光表面相变硬化加工的特点及应用、材料表面激光相变硬化工艺的研究———激光相变硬化机制、激光相变硬化层的影响因素、激光相变硬化过程的温度场研究、激光相变硬化后残余应力场的研究以及激光相变硬化在模具表面强化中的应用     

W18Cr4V钢激光相变强化层的磨损试验研究

研究了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化层的组织，耐磨性及磨损机理。试验结果表明：强化层的强韧化及其表面残凭着坟应力的存在使其耐磨性提高了１－１１倍。经６４０℃回火后强化层的硬度和韧性得到了进一步的改善，其耐磨性又提高了１－２倍。由磨面形貌分析可知强化层是以塑性主形引起的犁沟方式磨损的。     

W18Cr4V高速钢激光相变强化层的韧性

利用Ｘ射线、电镜及声发射技术等手段研究了Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化层的组织和性能。声发射测试表明，激光相变强化层的韧性较常规淬火回火的有明显的提高，且在６４０℃回火后有最佳的强韧化效果。本文对其强韧化机制进行了分析讨论。     

激光相变硬化在模具表面强化中的应用研究

介绍了激光表面相变硬化加工的特点及应用、材料表面激光相变硬化工艺的研究——激光相变硬化机制、激光相变硬化层的影响因素、激光相变硬化过程的温度场研究、激光相变硬化后残余应力场的研究以及激光相变硬化在模具表面强化中的应用。     

W18Cr4V高速钢激光相变强化的组织及性能

利用Ｘ射线，电镜，能谱和电子探针等对Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化的机理，组织，相组成及性能进行了研究，分析了碳化物在相变过程中的溶解机制和碳的扩散。激光相变强化后晶粒度由原来的８级提高到１２级；残余奥氏体较常规淬火有明显减少，约１０－１５％；马氏体为针状和板条状混合组织。激光相变强化性能较常规热处理有很大提高：硬度达１０００ＨＶ０．１以上，红硬性提高８０℃达６４０℃，耐磨性提高约５倍，韧性亦有     

W18Cr4V高速钢激光相变强化层的残余应力

利用Ｘ射线衍射法对Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化层的残余应力进行了测定和分析。试验结果表明，相变强化层表面的残余应力为压应力，内部为拉应力，近似按正弦函数分布。其大小和分布状态随工艺参数的变化而改变。当改变工艺参数使表面熔化时，表面为拉应力。     

孕育铸铁激光表面强化研究

研究了激光表面强化对孕育铸铁组织和性能的影响,结果表明,HT300零件激光处理后可满足表面硬度,耐磨性等力学性能的要求,为改进零件表面处理方法提供了依据。     

易变形件的激光相变强化

用激光相变硬化工艺处理了两批易变形工件，成品合格率为９５％－１００％。经激光处理后的工件用万能工具显微镜进行分析，建立起细长工件进行激光扫描后弯曲弯形的一种数学模型，并且探讨了工件沿轴向激光扫描后的变形趋势及其变化。     

4Cr13钢激光相变强化机理研究

4Cr13钢淬火态试样激光淬火后晶粒尺寸保持常规淬火水平 ,是快速加热组织遗传造成的结果。用激光能量密度概念 ,分析了加热工艺参数对 4Cr13钢非平衡组织淬火后显微硬度分布的影响。结果表明 ,原始状态不同的试样 ,有效硬化层深度 (d)与激光能量密度 ρE 存在下列关系 :原始淬火态dX=0 2 32 7·ρ0 4 82 1E mm ;淬火 +低温回火态dY=0 2 2 78·ρ0 4 659E mm ;淬火 +高温回火态dZ=0 1710·ρ0 3 72 6Emm。 4Cr13钢淬火态试样激光淬火后获得了超过常规淬火水平 2 5 %的超高硬度 ,其中马氏体含碳量增加对超高硬度的贡献约占 6 2 3%,马氏体尺寸细化、高密度位错强化等因素的强化作用约占 37 7%。     

W18Cr4V高速钢激光相变强化的组织及性能

利用Ｘ射线、电镜、能谱和电子探针等对Ｗ１８ｃｒ４Ｖ高速钢激光相变强化的机理、组织、相组成及性能进行了研究，分析了碳化物在相变过程中的溶解机制和碳的扩散。激光相变强化后晶粒度由原来的８级提高到１２级；残余奥氏体（Ａ＿Ｒ）较常规淬火有明显减少，约１０～１５％；马氏体为针状和板条状混合组织。激光相变强化性能较常规热处理有很大提高：硬度达１０００ＨＶ０．１以上、红硬性提高８０℃，达６４０℃、耐磨性提高约５倍、韧性亦有显著改善。高速钢刀具经激光强化后寿命提高２～４倍。     

激光相变硬化在Cr12汽车模具材料表面强化中的应用研究

利用不同的激光工艺参数对汽车模具Cr12材料表面进行激光相变硬化试验,探讨了激光工艺参数对激光相变硬化层深度的影响,研究了横向和沿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。研究结果表明,采取适当的工艺措施,表面硬度在不同程度上都得到了提高,同时可以消除表面裂纹,从而成倍地提高了汽车模具的使用寿命。     

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。