激光处理技术对渗硼层组织与性能的影响

钢材表面经渗硼处理将会提高耐磨性,但同时也使脆性增大并产生剥落现象。采用激光技术通过改变硬化层结构,大幅度改善了表面性能。本文利用各种分析手段,系统地研究了45＃钢渗硼层显微组织特征及其变化规律.认为:(1)硬化层脆性化合物明显细化,(2)渗硼层出现了硬度低于硼化铁的组织以及,(3)显微组织在渗硼层的分布合理,导致硬度梯度平缓,是降低渗硼层脆性的主要原因。     

渗硼层表面脆性测量方法探讨

研究了显微硬度压痕法结合声发射技术在渗硼层表面进行脆性检测的可行性。结果表明，渗硼层表面测量的声发射能量累积计数值Ｅｎ与显微硬度压痕负荷Ｐ之间基本保持线性关系，可以用Ｅｎ－Ｐ直线方程的斜率Ｋ值定量表征渗硼层的脆性。渗硼层表面疏松较重，则给这种脆性检测方法带来一定影响。     

涂料硼锆共渗工艺对共渗层组织和脆性的影响

本文用 PG—015涂料硼锆共渗剂,研究了共渗工艺参数对共渗层组织和脆性的影响。结果表明,共渗层组织以(Fe、Zr)_2B 和为主,并伴有少量分散的 Fe_2Zr、Fe_3Zr、FeZr_2、FeZr_4、Si_2Zr等相组成对脆性的降低有贡献,还得出选用合适材料、降低共渗温度和随炉升温等措施,可明显减少共渗层疏松,进一步改善脆性。     

渗硼层脆性及其控制措施

分析了产生渗硼层脆性的本质属性和工艺因素两个方面的原因，提出了控制渗硼层脆性的4种途径：多元渗硼，改进渗硼工艺方法，控制渗层相的组成及其结构，渗硼层的再处理，其中以多元稀土共渗，超塑渗硼，激光渗硼和渗硼层的激光重熔技术等工艺方法控制脆性效果显著，同时，对几种实用的渗硼层脆性测试方法进行了对比和评述，为进一步发挥产品渗硼后的性能提供参考。     

钢的硼-铬-稀土共渗层脆性行为研究

研究了钢的B-Cr-RE共渗层和渗硼层的脆性行为,表明,B-Cr-RE共渗层脆性明显低于渗硼层,且沿渗层不同深度的脆性分布呈“浴盆”型.进行适当渗后热处理可以降低渗层脆性.同时,对铬及稀土元素降低渗层脆性的机理作了探讨.     

氩弧重熔对20G钢渗硼层组织结构和耐磨性能的影响

为了降低渗硼层的脆性,提高其耐磨性,对20G钢渗硼层进行了氩弧重熔处理,研究了渗硼层重熔前后的形貌、相结构、显微硬度及耐磨性。结果表明：渗硼层由FeB和Fe2B两相组成,经氩弧重熔处理后FeB相消除,氩弧重熔渗硼层由Fe23（C,B）6和Fe2B相组成,包括氩弧重熔区和过渡区;氩弧重熔处理使渗硼层表层微观硬度降低,且使...     

粉未渗硼中脆性影响因素研究

本文采用作者研制的三点弯曲小冲程脆性试验架对渗硼层脆性影响因素进行了研究,这些因素是渗硼剂中供硼剂和活性剂数量,渗硼温度,时间等,对试样表面光洁度及渗硼后冷却方式对渗硼层脆性的影响也做了研究。     

钢的硼—铬—稀土洪参层脆性行为研究

研究的钢的Ｂ－Ｃｒ－ＲＥ共渗层和渗硼层的脆性行为，表明，Ｂ－Ｃｒ－ＲＥ共渗层脆性明显低于渗硼层，且沿渗层不同深度的脆性分布呈“浴盆”型。进行适当渗后热处理可以降低渗层脆性。同时，地铬及稀土元素降低渗层脆性的机理作了探讨 。     

气体渗硼工件的表面形貌及其与渗硼层孔洞的关系

利用扫描电子显微镜观察了经不同气体渗硼工艺处理的工件表面,研究了影响工件表面形貌的因素及表面形貌与渗层孔洞的关系。研究表明:恰当的工艺参数使工件表面由规则,细小,均匀的硼化物颗粒构成,否则,工件表面的硼化物颗粒将会粗化,甚至产生一种针状颗粒。本文重点研究了这种针状硼化物的形成机理及其影响因素。此外,表面较光滑的工件往往具有较致密的渗硼层,而粗糙的表面,尤其是表面产生针状硼化物的工件则对应孔洞较多的渗硼层。     

Cr及RE元素对硼化物层脆性的影响

对渗硼工艺形成的硼化物层脆性进行了分析,认识其剥落脆性是影响硼化物层脆性的主要因素,探讨了Ｃｒ及ＲＥ元素对降低硼化物脆性的机理,同时用ＥＥＴ理论对含Ｃｒ硼化物的价电子结构进行了研究。     

激光表面重熔对高速钢显微组织的影响

采用CO_2连续波激光对W18Cr4V高速钢进行表面重熔处理。分析结果表明,经激光重熔后高速钢的显微组织明显细化,重熔层内的相构成为马氏体、奥氏体,过剩的δ铁素体和M_6C、M_(23)C_6型碳化物。枝晶内为孪晶马氏体和部分板条马氏体。枝晶间为富合金元素的奥氏体和M_6C碳化物,孪晶马氏体上沿孪晶面有M_(23)C_6碳化物共格析出。激光扫描速度增加、δ铁素体量增多,重熔层显微硬度下降。     

W18Cr4V高速钢离子渗氮层相结构与脆性研究

采用X射线衍射仪,金相显微镜及透射电镜分析W18Cr4V高速钢离子渗氮层相结构,采用连续加载压入法测定渗氮层脆性,分析了渗氮工艺对渗层相结构与脆性的影响。结果表明:离子渗氮工艺影响渗层相结构、含量及其分布,从而影响渗层脆性。     

镍基合金激光熔覆层的热裂纹及预防措施研究

分析了铸造镍基合金表面激光熔覆层热裂纹产生的原因和特点,探讨了传热变质剂对熔覆层结晶裂纹的抑制作用.     

钛合金表面激光熔凝一步制备复合生物陶瓷涂层

在经过渡层预处理的ＴＣ４钛合金表面上预置设定配比的ＣａＨＰＯ４·２Ｈ２Ｏ、ＣａＣＯ３混合粉末，比较少量Ｙ２Ｏ３粉末对合成与涂覆生物陶瓷涂层的影响。经优化激光工艺处理后，成功地实现了一步激光束合成与涂覆生物陶瓷涂层。该涂层具有优良的力学性能，且改善了值入材料弹性模量与生物硬组织的匹配性。Ｙ２Ｏ３对生物陶瓷涂层的合成及性能改善均有重要作用。     

铁合金表面激光熔凝一步制备复合生物陶瓷涂层

在经过渡层预处理的TC4钛合金表面上预置设定配比的CaHPO4·2H2O、CaCO3混合粉末，比较少量Y2O3粉末对合成与涂覆生物陶瓷涂层的影响经优化激光工艺处理后，成功地实现一步激光束合成与涂覆生物陶瓷涂层该涂层具有优良的力学性能，且改善了植入材料弹性模量与生物硬组织的匹配性Y2O3对生物陶瓷涂层的合成及性能改善均有重要作用。     

EFFECT OF LASER BEAM RADIATION ON FATIGUE CRACK PROPAGATION IN AISI 4150 STEEL

The effect of laser beam radiation on fatigue crack growth in AISI 4150 steel was performed on compact-tension (CT) specimens, in which a composite region (CR) comprised of the hardened zones (HZs) on the top and bottom surfaces and the base metal (BM) in the interior, was aligned either along or normal to the crack growth direction. The microstructure of the HZs consisted of martensite, while lower bainite was present in the 300 °C preheated laser-hardened specimens. When the crack propagated along the laser tracks (LTs), the fatigue crack growth rates (FCGRs) of the laser-hardened specimen were lower than those of the base plate, particularly at low ΔK ranges. On the other hand, for a crack propagating normally to the LTs, decelerated FCGRs in the regions preceding the CR and accelerated FCGRs within the CR itself were found. However, enhanced FCGRs in the CR were not found in preheated specimens with a bainite structure in the HZs as the crack grew normal to the LTs. The enhancement of FCGRs in the CR, which became more accentuated at high ΔK values, was closely related to an embrittled microstructure (martensite) in the HZs.     

50CrMoV钢脉冲放电涂层的激光重熔

利用透射电镜、X射线衍射仪等实验手段研究了激光重熔50CrMoV钢脉冲放电涂层的组织与性能.结果表明,放电沉积后经激光重熔可使强化层硬度高达HV0.11600以上.试验分析认为,强化层的高硬度主要因激光超细化、高位错密度以及一定量的碳(氮)化物存在所致.     

EFFECT OF LASER SURFACE TREATMENT ON HIGH CYCLE FATIGUE OF AISI 316L STAINLESS STEEL

Abstract— The effect of a laser surface treatment on the high-cycle fatigue behaviour of the austenitic stainless steel AISI 316L was investigated. The specimens were subjected to a surface melting using a CO₂-laser. Although this treatment introduced tensile residual stresses in the melted and resolidified surface layer and intensified the surface roughness, the fatigue limit could be increased by 20% with respect to the as-received specimens. It is suggested that grain refinement in the rapidly resolidified surface layer is mainly responsible for this improvement.