40CrNiMoA钢激光相变硬化技术

研究了40CrNiMoA钢激光淬火工艺参数与硬化层深度及硬度之间的相互关系，以及淬硬层微观结构特征。结果表明，随着光斑扫描速度的提高，硬化层深度降低，表面硬度存在一个极大值；随着激光功率的升高，硬化层深度增加，表面硬度也存在一个极大值，激光淬火硬化层依其组织特征，分为完全淬硬区，过渡区及高温回火区。     

激光淬火球墨铸铁零件硬化层深度及淬火带宽度分布计算

本文采用非稳态移动热源模型解决铸件零件激光淬火硬化层深度及激光淬火带宽度分布不均匀问题，该方法适用于任何功率的激光淬火处理硬化深度及淬火带宽计算，简便实用、速度较快、精度较好。     

激光淬火球墨铸铁零件硬化层深度及淬火带宽度分布计算

本文采用非稳态移动热源模型解决铸铁零件激光淬火硬化层深度及激光淬火带宽度分布不均匀问题,该方法适用于任何功率的激光淬火处理硬化层深度及淬火带宽度计算,简便实用、速度较快、精度较好。     

激光淬火+表面氮化复合处理方案的选择

分别用激光淬火-表面氮化和表面氮化-激光淬火复合处理工艺方案对4Cr13钢试样进行表面强化处理,然后由实验数据绘制硬度分布曲线和硬化层深度比较表,分析激光淬火与表面氮化的不同组合对材料表面硬化层硬度分布和硬化层深度的影响。结果表明,采用表面氮化-激光淬火复合处理可满足试样表面强化处理的要求。     

30CrNi2MoVA钢激光相变硬化技术

研究了30CrNi2MoVA钢激光淬火后淬硬层微观结构特征及工艺参数对硬化层深度和硬度的影响。结果表明,激光淬火硬化层依其组织特征,分为完全淬硬层、过渡层和热影响层;硬化层深度随着激光功率的升高和扫描速度的减小而逐渐增加,表面硬度则存在一个极大值。     

激光淬火硬化层的不均匀性及其控制

通过45钢样块的激光表面淬火试验，分析了进、出端硬化层深度差异及其与激光工艺参数的关系，提出了改善硬化层均匀性的激光淬火方法一分段变速扫描。     

光斑尺寸对42CrMo钢激光深层淬火硬化层几何特征的影响

目的提高42CrMo钢激光淬火后硬化层的深度和分布均匀性。方法利用COMSOL Multiphysics软件对42CrMo钢激光淬火过程中温度场的演变进行分析,且考虑材料的热物性参数随温度变化。通过设定激光工艺参数模拟试样的温度场分布,利用马氏体转变条件得到硬化层形貌尺寸。参照模拟结果,利用连续输出的光纤耦合半导体激光器对42CrMo钢进行激光淬火实验,用热电偶测温仪对试样测温并与模拟的温度历史曲线进行对比,用光学显微镜对试样横截面处硬化层形貌进行分析,将实验所得硬化层形貌与模拟结果进行比较。并在相同的功率密度下,改变光斑的几何尺寸进行模拟,分析并比较硬化层的几何特征。结果实验所测某点的温度历史曲线与模拟结果一致性较高,硬化层实际形貌与模拟结果基本吻合。在激光功率密度不变时,随着垂直于扫描方向上的光斑宽度增加,硬化层宽度呈正比例增加,硬化层深度则先增后减,距离硬化层中心最深处相同距离点的曲率则逐渐减少。结论通过优化激光淬火工艺参数,控制激光淬火的热传导时间和深度方向的温度梯度分布,可以在表面不熔化的前提下,获得较深的硬化层。光斑尺寸对42CrMo钢激光深层淬火硬化层深度和硬化层均匀性有较大影响,选择较大的光斑宽度可以得到更为均匀的硬化层。     

38CrMoAl钢离子渗氮与激光淬火硬化层倍增技术

本文对38Cr Mo Al钢离子渗氮与激光淬火硬化层倍增技术进行了研究;首先对渗氮层氮浓度分布及激光温度场进行模拟,并采用Thermo-Calc软件对Fe-C-N三相点进行了计算,从而对复合改性工艺进行设计;然后通过实验对模拟计算结果进行验证。结果表明:渗氮与激光淬火硬化层深相比于渗氮层或激光淬火层均有大幅度提升。渗氮与激光淬火硬化层倍增机制在于N元素的引入使相变温度从Fe-C二元共析点727℃降低到Fe-N-C三元共析点的577℃,因此在相同的温度分布下表层能够发生相变硬化的深度增加。     

Cr12MoV钢宽带激光淬火试验研究

运用宽带扫描技术对Cr12MoV钢进行激光表面淬火研究，分析了不同工艺参数对硬化层深度、宽度和显微硬度的影响及硬化层显微组织特征。结果表明，单道激光淬火宽度〉16mm，在最佳工艺下（激光功率2．6kW，扫描速度6mm／s，离焦量65mm），硬化层平均硬度达916HV0．1，是基体硬度的1．8倍。宽带激光淬火造成的组织细化和过饱和的隐晶马氏体的形成是硬度提高的主要原因。     

45钢激光相变硬化和感应加热表面淬火硬化后的组织和性能

采用光学显微镜、电化学工作站和力学性能测试等对45钢在激光相变硬化和感应加热表面淬火两种不同淬火方法下的淬硬层组织、导电性能、耐腐蚀性能进行了对比分析。结果表明:经过激光相变硬化处理过的45钢试样导热性要低于感应加热表面淬火试样,而经过表面淬火处理的试样导热性明显低于未经过处理的试样;在相同扫描速度4 mm/s下,感应加热表面淬火试样的淬硬层深度远大于激光相变硬化试样的淬硬层深度,淬硬层组织分布相对弥散,马氏体转化率较低,激光相变硬化试样淬硬层组织晶粒相对细小,淬硬层较薄,转化马氏体组织较为均匀;同时激光相变硬化试样的腐蚀程度小于感应加热表面淬火试样,而感应加热表面淬火试样腐蚀后的硬度值及强度不如前者,总体而言,激光相变硬化试样的淬火效果要优于感应加热表面淬火试样的淬火效果。     

激光热处理硬化带简易实用模型

提出了激光热处理温度场和相变硬化带计算的简易模型,并给出试验及实际应用的结果,同时验证了该模型的正确性和实用性。分析了硬化层分布不均匀的原因,提出满足硬化层均匀分布应优化控制激光参数的方法和条件。     

汽车齿轮硬化层深的设计

目前我国有关齿轮硬化层深设计标准还是空白，随着轻型汽车齿轮朝着小模数化方向发展，原有的齿轮硬化层深选择模式显得粗糙而不适用。本文结合工厂新型变速器开发的课题，通过参考美国齿轮设计标准，结合自己的实践经验，探讨汽车齿轮硬化层深的设计方法。通过台架和路试证明这种方法是可行的。     

齿轮激光淬火硬化层数值模拟

建立了采用轴向扫描工艺对渐开线齿轮进行激光淬火时的三维温度场数值模型,采用ANSYS软件模拟激光束扫描过程中齿面及轮齿横截面的温度分布。结果表明,激光淬硬层深度模拟结果与试验结果相吻合,可以通过该温度场模型对各种模数和齿数的齿轮激光淬火过程进行模拟,快速得到与实际相近的硬化层深度分布曲线。建立该数值模型的一些思路和方法也适用于各种曲面类零件激光淬火的数值模拟。     

激光扫描参数对相变硬化层均匀性的影响

以三维瞬态温度场分布模型为基础，对激光相变硬化中不同激光功率和扫描速度组合对硬化层分布均匀性的影响进行了理论研究。研究结果表明，在一定光束模式下，采用高功率快速扫描可得到相对更为均匀的硬化层分布。据此提出了以综合考虑表面不熔、层深和硬化层分布均匀性三方面要求为原则的扫描参数选择方法，即以表面不熔和层深条件限定的两条P-v组合曲线之交点座标为最佳的扫描参数。     

感应加热表面淬火淬硬层深度的无损检测

利用马氏体和珠光体比容的差异，从理论上论述了感应加热淬火淬硬层深度与淬火前后工件直径变化值的关系，说明了以一种简便方法对淬硬层深度进行无损检测的可行性，并在试验中证实了这种方法。     

原始带状组织对感应淬火硬化层深度检测的影响

汽车传动用花健轴类零件因其原材料中存在带状组织,导致感应淬火后有效硬化层与基体的界限不清晰,难以用硬度法精确测定其有效硬化层深度。实践证明,以硬化层与基体之间过渡区的硬度中值作为有效硬化层与基体的界限,能准确检测出轴类零件感应淬火后的有效硬化层深度。     

感应淬火硬化层厚度的荧光磁粉检测方法

文章介绍了一种利用材质的淬硬层与基层材料在磁性能上的差异,在测量精度不是很高的情况下测量淬硬层的厚度的方法。详述了荧光磁粉检测淬火硬化层的磁痕特点,并结合笔者经验,总结了检测方法所适用的对象与情况。     

40Cr钢齿条的激光淬火工艺

采用LDF 4000-100型半导体激光器对40Cr钢齿条齿面进行了淬火处理研究。结果表明:在矩形光斑17 mm×5 mm、激光头到淬火齿面中心距离375 mm、激光束入射齿面夹角75°下,选取最优参数激光加热温度1400 ℃、扫描速率10 mm/s时,齿面的淬硬层深度均匀,可达到1.2 mm,淬硬层组织为细小、弥散马氏体,表层组织硬度最高可达到750 HV0.2,并在工业化试生产中取得了较好应用效果。