激光相变硬化的温度控制

稳定吸收的功率密度是获得沿着扫描轨迹的均匀硬化层深及适当的硬度分布的先决条件。然而,激光输出功率及专门的或涂覆的表面的吸收实际上是波动的,从而导致沿着扫描轨迹的吸收功率通量的变化,甚至在准稳定处理条件下也是如此。可以通过适当的包括一台快速高温计及一台比例积分微分控制器(PID)的控制系统来克服这个困难。通过监视最大温度点上的表面温度场及激光输出功率的控制来保持恒定的吸收。     

模具钢的局部合金化

对热作和冷作模具钢(AISIH13和D3)的表面进行了局部合金化处理的试验。在试样表面用等离子喷镀钼钢、钒钢及硼钢粉末。由电子束按照不同的参数熔化喷镀层及基体。测定了局部熔化层中的合金元素的分布、显微组织、相及硬度。也测量了局部合金化层的回火抗力。采用不同的熔化参数, 熔化层中合金元素的含量也不同。合金化层的特点在于硬度和回火抗力。建立了电子束局部合金化层的合金元素含量、显微组织、相及机械性能之间的关系。     

离子注入处理的工业应用现状

离子注入处理通常被用作掺杂半导体元件,借以提供选择性改变材料表面性能的潜力。通过入射离子束产生的成份结构变化及邻近表面层形态的变化导致了处理表面的性能变化。已经证明如硬度、磨擦系数、耐磨损、耐腐蚀、表面能以及其它的表面性能可以在不对整体性能产生不利影响的同时由离子注入予以改变。本文叙述了离子注入的独特功能、显著的特征和技术的综合潜力。基于Spire公司的经验,介绍了离子注入处理的成功应用并且概述了选择有希望的应用对象的标准。在主要(?)要高的可靠性和再现性的应用市场中,表征离子注入处理特点的内在质量控制已占据适当的位置。预期这种技术在有选择地应用到航天直至生物材料方面将作出不断的贡献。     

激光包覆耐高温腐蚀的陶瓷层

将二氧化硅(硅石)粉喂入位于基体之上的光束焦点中,在倾斜的金属基体上复盖陶瓷层。因为基体和陶瓷的熔点差别很大,采用这种安排是为了减少基体熔化深度,同时提供足够的能量使陶瓷粉末得到完全熔解。产生覆层特性的重要参数包括功率、比能量、移动速度及作用时间。采用表面分析技术来检查所产生的覆盖层。评价了在空气中及在煤气发生器的热交换器环境中的防腐性。     

高能束表面工程的发展趋势

“在人类的历史长河中常会出现一种潮流,把人类推向幸福的彼岸”(1)。也许,随着激光、自动化和表面工程这些强有力的技术发展趋势的滚滚汇流,我们将能够看到这种潮流的到来。简短地回顾一下本星球上的文明发展史,将会发现:应用新能源的能力与生活水平的提高之间存在若非常密切的关系。随着近代发明了激光,我们已可得到在类型上及程度上均能被应用的光能。本文列出了光能与其它形式的工业能源之间的一些差异,目的在于提出将来可能发展的方向,特别是关于表面工程方面的动向,以及说明为什么由于我们对这种新能源的利用所做出努力使我们的子孙后代有可能沐浴于较高的生活水平中。一些主要的不同点是:目前激光的能量密度居于当今工业上可资利用的高能量密度之列,从而开拓了一系列新的材料表面处理;光能是最易引导和成形的能量形式之一;这种能量传递的信号噪声很小,可以从一个独特的窗口进入自动化和“智能”操作;激光束包含有材料加工工程师至今还未利用的相干性和单色性的特性,而且激光应用的迅速发展。如用于计量学,可能很快就影响到材料加工;激光束的很纯的频率和/或多光子作用将使热力学上不可能做到的化学加工成为可能;最后,很可能还有许多新奇的应用,但我们目前还不能看到它们的可能性——如同蒸汽、电和石油等的发展史那样。     

铝及钛合金的第二代表面工程中的能量束

1.引言第二代或复合处理表面工程可以允许表面具有多种性能的组合,这是通过任何一种单纯的表面处理所达不到的。近来,工业界已经采用了有限的几种双重处理。其中一个例子是离子氮化热作模具钢滑块,随后再进行物理气相沉积TiN,经过这种双重处理的材料被用于锻造模具以及大柴油机的轴承滑块。这个系统目前在严格的研究之中。已经     

工具钢的激光表面处理

激光表面处理能在许多材料中产生感兴趣的显微组织。特别是高速工具钢。一些作者已经研究了激光处理对一些工具钢的硬度、韧性及耐磨性的影响(1—4)。本工作是我们用激光处理改善AISIM42高速钢车刀刃口寿命的研究结果。首先,根据所采用的激光参数讨论了在固相处理(奥氏体化)和熔化处理中显微组织和硬度的变化。已经实现了车刀刃口的激光处理。