连续YAG激光相变硬化三维瞬态温度场数值模拟

采用差分法对连续YAG激光相变硬化三维瞬态温度场进行数值模拟。分析了激光相变硬化过程工件的传热学行为，考虑了工件有限尺寸、激光热流旋加、工件材料热物性参数的温度依赖关系，工件表面辐射及空气对流造成的热损失以及材料固态相变等多方面特点。利用能量平衡法，推导了非均匀空间网格的有限差分方程，用Fortran语言编写了温度场的计算程序。分别计算了一系列工艺参数下42CrMo、60^#碳钢激光相变硬化处理过程的三维瞬态温度场，并预测了激光相变硬化区的半宽度与深度。对42CrMo、60^#碳钢进行激光相变硬化实验，实测了它们在各种工艺参数下处理后相变硬化区的半宽度与深度。计算结果与实验符合较好。     

原始组织对滚珠轴承钢激光相变硬化的影响

本文通过实验研究了分析了调质和球化退火两种不同原始组织的滚珠轴承钢，经激光相变硬化后，其表层硬度，硬化层深度及显微组织的差异，提出了按使用要求选定原始组织的工艺依据。     

渗碳硬化层性态的综合分析

通过对２０ＣｒＭｎＭｏ钢渗碳硬化层的组织结构，层内残余应力和硬度的分布以及渗碳硬化试棒的扭转性能进行系统的分析研究，经综合分析总结出２０ＣｒＭｎＭｏ钢的渗碳硬化层具有下列几个特点，即：（１）渗碳层中基本组织的主体是枣核马氏体，枣核马氏体基体由表及里一直可延伸到含碳量为０．５％的层深部位（即有效层深，ＨＶ５５０处）。（２）表面碳势为１．１％Ｃ的渗碳梗化层内，临近外表面部位的枣核马氏体中会出理显微裂纹     

太阳能表面相变硬化性能特点的探讨

本文对几种常用碳钢(45、 T8A、T12A)经太阳能表面相变硬化淬硬层的性能特点进行较全面的探讨。测定了硬化层中硬度的分布情况,淬硬带表面纵向和横向的宏观应力状态和微观应力情况,晶块尺寸以及硬化带不同深度的残余奥氏体量;进行了硬化带的耐磨对比试验和耐腐蚀性对比试验。     

激光相变硬化数值计算

根据实验的实际条件，考虑对流，辐射等复杂边界条件，给出了有限尺寸，移动热热源的激光相变硬化三维温度场数学模型；     

高速钢激光相变硬化层组织的X射线分析

本文用X射线衍射法研究了高速钢激光相变硬化层组织,以及激光工艺参数和原始组织对残余奥氏体含量的影响;并对激光相变硬化机理进行了分析。结果表明,激光相变硬化层组织由马氏体、残余奥氏体和合金碳化物组成。随着激光功率增加,扫描速度降低,残余奥氏体含量增加。激光相变硬化的本质仍然是马氏体相变。同时,晶粒细化强化,碳化物弥散强化以及激光淬火前的原始组织中的强化因素的遗传性等多种强化因素对超高硬度的获得也有贡献。     

GCr15SiMn钢表面激光淬火组织和性能

探讨GCr15SiMn轴承钢840℃油淬火后，分别在260℃、350℃、450℃、550℃回火，得到不同的原始组织，再进行激光淬火。发现260℃回火状态，表面组织为粗大的针状马氏体，硬度值低；而350℃、450℃、550℃回火状态，表面组织为“隐晶马氏体”，硬度值高，其中350℃回火表面硬度值高达Hv=1096，淬硬层深度可达1mm。     

轧辊表面激光淬火的研究现状

轧辊的寿命将直接影响到轧钢企业的生产效率,利用激光对轧辊表面淬火能有效地提高轧辊的表面硬度、强度和耐磨性,从而提高轧钢轧辊使用寿命.论述了轧辊的损伤形式并对比分析了轧辊表面强化的传统常用方法及激光表面淬火强化的优缺点,以及总结了国内外研究学者在激光轧辊表面淬火工艺方面研究,分析了轧辊表面激光淬火中产生表面层裂纹的原因,“极冷极热”导致轧辊表面极高的温度梯度和表面的残余应力.硬化层不均匀的原因:光斑直径相比轧辊直径很小,搭接处产生回火软化.通过对国内外研究现状的总结,探讨了解决轧辊表面裂纹,硬化层不均匀的方法.     

780 MPa级微合金钢的激光相变硬化工艺及组织性能

利用4 k W光纤激光器对一种780 MPa级Nb-Ti-Mo微合金化的低碳钢进行了激光相变强化处理,研究了激光功率和扫描速度对激光相变区宏观形貌和显微硬度的影响,讨论了激光相变区显微组织的演变规律.结果表明:随着激光功率的增加或扫描速度的降低,激光相变区宽度和深度逐渐增加.激光相变区包含三个区域:微熔区、硬化区和过渡区.微熔区显微组织为铁素体、粒状贝氏体和马氏体;硬化区显微组织为全马氏体;过渡区为相对细小的全马氏体或与铁素体的混合组织.在所研究的参数中,硬化区的硬度可超过母材30%左右,平均硬度达到320 HV.实验钢表面耐磨性能提高30%左右.     

激光相变硬化对轴承钢组织与性能的影响研究

本文对低温回火态Gcr15轴承钢的激光相变硬化处理进行了研究.试验了激光处理的工艺参数对硬化过程的显微组织、淬硬层的硬度变化、残余应力分布、残留奥氏体形貌与数量以及耐磨性能等的影响.结果表明:经激光相变硬化处理后,Gcr15钢的表面硬度可达HV1000以上,硬化层的显微组织为缺陷密度高的隐针马氏体,晶粒度为ASTM 14级,残留奥氏体约达20%,呈膜态分布于马氏体条片之间及碳化物周围,超细的碳化物非常弥散地分布着,表面层保持较大的压应力而耐磨性能明显提高.据此,可以认为激光相变硬化的强韧化机制是:晶粒细化强化、亚结构强化,弥散析出强化以及残留奥氏体强化等的综合贡献.     

G99二次硬化钢的穆斯堡尔谱研究

用穆斯堡尔谱技术研究了高Ｃｏ－Ｎｉ二次硬化马氏体钢（Ｇ９９）在不同回火制度下的组织结构变化，实验结果表明，随着回火温度的升高，起初奥氏体量有所降低，在４８０℃回火５ｈ奥氏体量达到最低，随后，随着回火温度的升高，奥氏体量又较快地增加，碳化物含量也随回火温度变化而所变化，随后，随着回火温度的升高，奥氏体量又较快地增加，碳化物含量也随回火温度变化而所变化，值得注意的是马氏体中Ｃｏ和Ｎｉ替代铁原子而成为Ｆ     

齿轮激光淬火技术替代常规渗碳工艺

齿轮表面质量的好坏直接影响传动部件的质量和寿命 ,为此需对齿轮表面进行强化处理 ,传统的处理方法如渗碳等存在着诸如变形较大 ,硬化层沿齿廓分布不均等缺陷 ,从而影响齿轮的使用寿命 通过分析可替代常规齿轮渗碳淬火的激光齿面淬火新技术研究的意义及经济价值 ,着重讨论了齿面激光淬火的关键技术———表面预处理涂层与方法、激光扫描方式 比较了激光淬火与渗碳工艺的硬度、硬化层深度及抗点蚀疲劳性能等重要指标 结果表明 :采用激光淬火齿面技术不仅能提高生产率 ,降低成本 ,而且对于某些材料的齿轮完全能代替渗碳淬火工艺     

激光淬火工艺参数对T10钢淬硬层深的影响

为探讨钢的激光淬火工艺参数对淬硬层深的影响 ,本文对T10钢进行了激光淬火试验。结果表明 :淬硬层深随激光功率的增大、扫描速度的降低、激光束重叠尺寸的增大而增大 ,其中扫描速度对淬硬层深的影响相对较大 ;在功率 (0 .9～ 1)kW ,扫描速度 2 0～ 30mm s ,光斑直径 3mm ,激光束重叠 1.0～ 1.5mm的工艺参数范围内 ,可获得不小于 0 .5mm的淬硬层深 ,表面硬度达HV10 95左右 ;此外还发现 ,激光淬火前用碳黑进行黑化处理 ,有可能在T10钢表层形成亚共晶组织。     

轧辊激光强化技术在水钢的应用

轧辊激光强化是将强激光束照射到轧辊表面,使轧辊产生组织相变硬化或在表面形成超细化、高强韧度、高耐磨的合金层。本文介绍了轧辊的激光强化机理和在水钢轧钢生产应用中所取得的效果。     

液压元件表面激光熔覆强化

阐述了激光熔覆强化技术的原理及强化机理和国内外发展动态，与传统表面强化方法做了比较，总结了激光熔覆强化的优越性．液压元件关键另件的耐磨要求很高，对这些零件进行激光熔覆强化，将会创造可观的经济效益和社会效益。     

预应力加载条件下零件干磨削表面强化层特征

采用预应力复合干磨削加工技术,对未调质45#钢试件在不同预应力加载条件下实施表面磨削淬硬,观测不同磨削深度和进给速度条件下的试件表层金相组织,测量并分析试件在不同预应力条件下磨削淬硬层厚度、金相组织的变化状况,并通过试件截面不同位置硬度测定显示淬硬层厚度及金相成分的变化,得到试件施加预应力对淬硬强化层厚度的影响规律.研究表明,预应力淬硬磨削能使工件表面产生强化层,且大的磨削深度和小的进给速度有利于试件表面发生相变强化以及表层塑性变形的增大.     

机床导轨表面激光硬化处理及其耐磨性试验研究

本文利用大功率CO_2激光器对机床滑动导轨表面进行激光相变硬化处理和研究分析;并通过耐磨性试验研究,获得了相应的磨损曲线和寿命指标。同时,本文对这种表面新技术的实际应用进行了工业试验分析。     

激光表面氮化复合工艺和机理

论述了激光表面热处理和激光表面氮化的计算、原理、方法、主要影响因素等．着重讨论了激光氮化复合工艺的机理、参数和优点．在理论上建立了激光表面热处理和激光表面氮化的数学表达式．利用激光表面氮化复合工艺对３８ＣｒＭｏＡｌ钢试样进行实验．结果表明氮化层深度加深了．     

激光直接快速成形过程中温度场计算与仿真

从理论上对聚焦激光束在工件上的温度场进行了分析,讨论并推导了点热源持续移动加热的温度场公式,并用系统仿真的方法绘制了温度场图形.