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激光表面強(qiáng)化與熱處理的應(yīng)用

時(shí)間：2011-01-12 10:57:38 來源：機(jī)械專家網(wǎng) 作者：

激光表面強(qiáng)化與熱處理技術(shù)是近20年來發(fā)展起來的一種新型材料表面處理技術(shù)。激光表面強(qiáng)化技術(shù)的原理是利用激光穿透能力極強(qiáng)的特點(diǎn)，當(dāng)把金屬表面加熱到僅低于熔點(diǎn)的臨界轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，其表面迅速奧氏體化，然后急速自冷淬火，金屬表面迅速被強(qiáng)化。

激光表面強(qiáng)化與熱處理可以分為3類：一是激光照射時(shí)金屬不熔化，只是組織發(fā)生變化，這類工藝主要為激光相變硬化(激光淬火)；二是激光照射時(shí)金屬熔化，冷卻后組織發(fā)生變化或加入其他元素改善表面性質(zhì)，包括激光熔凝、激光合金化、激光非晶化和微晶化等；三是激光照射時(shí)金屬表面發(fā)生汽化，從而發(fā)生組織變化，這類工藝主要為激光沖擊硬化。上述各種激光熱處理工藝共同的理論基礎(chǔ)是激光與物質(zhì)的相互作用規(guī)律及其金屬學(xué)行為。

激光熱處理是傳統(tǒng)熱處理技術(shù)的發(fā)展和補(bǔ)充，它可以解決其它表面處理方法無法解決或不好解決的材料強(qiáng)化問題。經(jīng)過激光處理后，鑄層表層強(qiáng)度可達(dá)HRC60以上，中碳、高碳鋼以及合金鋼的表層硬度可達(dá)HRC70以上，從而提高其抗磨損、抗疲勞、耐腐蝕和防氧化等性能，延長(zhǎng)其使用壽命。

激光熱處理在汽車行業(yè)應(yīng)用極為廣泛，在許多車關(guān)鍵件上(如缸體．缸套、曲軸、凸輪軸、排氣閥、閥座或活塞環(huán)等)幾乎都可以采HJ激光熱處理。同樣，農(nóng)用機(jī)車也應(yīng)該廣泛使用。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，機(jī)器的工作條件是多種多樣的，有些機(jī)器(犁、中耕機(jī)、播種機(jī)和收割機(jī))直接在磨料介質(zhì)中工作，使許多零件磨損很快。另一方面，為了獲得足夠的強(qiáng)度，機(jī)器的材料用量較大，不僅浪費(fèi)材料，而且顯得笨重。對(duì)于此類零件，激光硬化處理后的硬度比常規(guī)淬火硬度高5%一20%，激光合金化可以根據(jù)要求選擇加入新材料，形成以基材為基礎(chǔ)的新合金層，以獲得滿意的性能。此外，由于處理后性能的提高，可以選用低性能的基材，從而減少了基材的質(zhì)量。

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