激光淬火也应遵从上述条件,其物理过程是利用高能密度激光束短时间辐射到材料面,使其面加热到A,相变点以上,通过向基体材料的热传导自行冷却淬火,形成淬硬的马氏体组织,因而激光淬火有以下突出优点:1)激光淬火仅在金属面加热,使工件不会发生明显的热变形,适用于精密零件的淬火;2)可对形状复杂的工件进行淬火;3)激光淬火在大气中进行,不象电子束面淬火那样需要真空室,也不象渗碳淬火那样需要渗碳炉;4)激光淬火不需要冷却介质,无空气污染;5)激光淬火层的硬度较高频淬火高,能精确地控制硬化层深度和面积;6)激光淬火过程中不需要复杂的辅助工艺装备,容易实现自动控制,处理效率高。
试验方案试验用2kWC仇横流式激光器,激光功率、扫描速度、激光束直径均连续可调,缸体内壁激光淬火在自行研制的淬火机床上进行,缸体经调质处理,琦磨后进行激光淬火处理,试验方案见1。如果扫描照射的范围在条宽方向有互搭时,后一条就会对前一条有回火软化的现象,这个互搭软化带的宽度、软化程度和许多因素有关。本文从垂直P速度方面试验合适的搭接率。
从2中可以看出2号试样搭接效果较好,软化区的范围较小,硬度值较高。耐磨损及耐腐蚀性能磨损试验在MMZ(X)试验机上进行,用切人法,上试样均为10mlnxIonunx25,下试样为圆环形,材料为整体悴硬的GCr巧钢,下轴转速为2田r/而n,荷重rokg,干摩擦,时间lh,磨损试验结果见3。试验方案的设计主要考虑激光功率对淬火组织的影响,垂直速度对激光硬化带搭接率的影响。
显微组织用扫描电镜观察激光处理后熔化区及热影响区微观组织,1号和2号样品熔化区内发生了马氏体相变,其组织为马氏体+少量残余奥氏体。热影响区组织为回火索氏体+回火马氏体。3号样品熔化区组织为马氏体十枝晶组织+少量残余奥氏体,明激光淬火功率提高后,面出现过熔现象,热影响区组织仍为回火索氏体+回火马氏体。激光硬化带几何尺寸及显微硬度三种激光淬火工艺下激光硬化带几何尺寸及层显微硬度见2。
磨损试验结果试样号磨损量/mg而状况34。硬化带明显擦痕,软化带出现5处麻点硬化带轻微擦痕,软化带出现3处麻点硬化带明显擦痕,软化带出现6处麻点腐蚀试验在盐雾试验装置上进行,选用5%Na-Cl溶液,试样选用2号试样及未经激光处理的原样,以进行对比观察,试验结果明:未经激光处理的试样,2天后面即出现锈蚀,2号试样中的软化带在17天后出现锈蚀,硬化带在28天后出现锈蚀,可见激光淬火处理后耐腐蚀性能也有所提高。