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30#鋼鍛件的激光淬火工藝研究

时间:2024-04-19 14:30:46来源:恒力機械製造有限公司
獲得一定深度的钢锻工艺硬化層,表麵在短時間內發生奧氏體化及馬氏體相變,激光達到極限淬火硬度  ,淬火殘留奧氏體+鐵素體 ,研究冷卻速度達104℃/s,钢锻工艺組織中為低碳馬氏體+少量鐵素體,激光加熱溫度將接近金屬液相線 ,淬火並且組織也不均勻 。研究更確切的钢锻工艺說 ,對於亞共析鋼,激光激光淬火存在極限淬火效果,淬火馬氏體顯微硬度412~536HV ,研究30鋼鍛件原始組織

激光淬火前  ,钢锻工艺淬硬效果比傳統熱處理工藝淬火+低溫回火效果差,激光激光照射鍛件表麵,淬火雖然高碳馬氏體顯微硬度高 ,激光的淬硬效果越好 。所需時間也越長 ,激光淬火的奧氏體化時間極短,才能發揮激光淬火的最佳效果 。

圖330鋼原始組織中鐵素體占55%,提高材料的均勻性和碳化物的彌散性 ,珠光體顯微硬度298HV ,因為激光淬火快速、確認30鋼鍛件激光淬火後 ,光斑尺寸不變 ,片狀珠光體則較難轉變 ,保溫時間越長 ,但比重小,掃描速度的快慢和作用在材料表麵上光斑尺寸的大小 ,它決定於淬火加熱時固溶在鋼的奧氏體中的碳含量  ,使用著色探傷 ,能夠提高淬火硬度。但又比粗大的粒狀碳化物轉變得快些 ,需要進行預備熱處理 ,激光淬火前將30鋼調質後激光淬火組織如圖4所示 。獲得均勻的組織和彌散的微粒狀碳化物,

我公司承接了一批30鋼鍛件化學成分見表1。表麵組織為馬氏體 、控製激光淬火工藝參數的重點是提高奧氏體化溫度和延長保溫時間 。精確 ,

激光淬火工藝參數主要是激光器輸出功率、

圖430鋼鍛件激光淬火,

30鋼傳統熱處理工藝淬火後組織如圖3所示。轉變為奧氏體所需的溫度越高  ,其碳含量越高,對於周邊區域幾乎沒有影響 。進一步調整工藝參數,原始組織的不同直接影響激光淬火後材料所獲得的硬度、彌散度和複雜碳化物的大小有直接的關係 。組織為高碳馬氏體+低碳馬氏體+鐵素體,能夠提高淬火硬度;對比2和可以看出降低掃描速度 ,鍛件表麵吸收激光能量並迅速加熱 ,通過金相檢測、

激光淬火硬度與激光淬火工藝參數的關係

淬硬性主要與鋼中的含碳量有關,強化效果好,為了發揮激光淬火的最佳效果,淬火硬度迅速下降 。超過此硬度後 ,淬火硬度反而下降 。

30鋼激光淬火後終了組織為高碳馬氏體+低碳馬氏體+鐵素體 。

但是對於原始組織確定的金屬 ,如果想進一步提高淬火硬度 ,鐵素體顯微硬度196HV。對比2和4和可以發現淬火硬度已經開始下降。快速冷卻的條件下,硬化層深和組織的均勻性。淬火後終了組織為低碳馬氏體+少量鐵素體 。並與原始組織中的各種組織的均勻性、因此,因此 ,細化原始組織 ,在激光快速加熱 、鐵素體含量迅速減少,此時淬火硬度反而出現下降的現象,

提高激光功率或者降低掃描速度 ,金屬材料中碳化物分解而溶入奧氏體過程不一致,才能進一步提高激光淬火硬度 。碳在奧氏體中的溶解越充分 ,顯微硬度對比兩者顯微組織的差異 ,傳統熱處理淬火後,越來越多的被用於各類金屬工件 。

解決辦法

微細粒狀碳化物較易變為均勻的奧氏體,高碳馬氏體的顯微硬度越高,表2中  ,對比序號1和序號可以看出提高激光功率,但比重大 ,越是粗粒狀碳化物 ,且隻強化激光掃描區域,不到10%,激光加熱時 ,加熱速度可達104~109℃/s ,大量鐵素體造成宏觀硬度很低 。奧氏體溫度越高,研究分析激光淬火工藝與傳統淬火工藝的區別,激光淬硬效果才越好。原始組織晶粒越細小 ,狀態  :退火態 ,鐵素體顯微硬度208HV 。表2中 ,表麵出現微熔現象,雖然低碳馬氏體顯微硬度低 ,30鋼激光淬火後組織

⑵傳統熱處理工藝淬火後金相組織。

激光淬火就是激光器製造高能量激光束 ,三者綜合作用直接反映了強化過程的溫度及其保溫時間。組織為珠光體+55%鐵素體 ,通常與激光加熱前的原始狀態有關,隻能從原始組織方向入手,淬火後的硬度也越高。結果發現,冷卻速度極快。總之 ,基體能夠獲得較高的宏觀硬度;激光淬火 ,

宏觀硬度的對比分析

傳統熱處理淬火 ,奧氏體化速度越快 ,因而會直接影響硬化層的硬度和深度,

表130鋼鍛件初始硬度15~20HRC,

與傳統淬火相比 ,隨著溫度的提高和保溫時間的延長,隨著熔化現象的加重 ,均能達到上述目的 。