锆基非晶合金激光微织构处理及摩擦磨损性能

研发了一种基于纳秒激光表面微织构的功能化表面制备工艺.此工艺将激光表面加工与低温热处理相结合,先使用一定工艺窗口下的激光加工过程实现非晶合金表面微观形貌的织构化,再使用低温热处理过程调控激光织构非晶合金的表面能/表面化学.研究结果表明:激光加工与低温热处理共同作用下制备的非晶合金表面展现出了表面微纳结构与表面化学的改变,从而实现了超亲水向超疏水特性的转变.同时,微摩擦实验结果表明激光织构化超疏水表面可以在润滑介质的帮助下有效提升其抗摩擦磨损性能.     

激光熔覆-激光气体氮化方法制取TiCN-TiN复合熔覆层

采用500W YAG脉冲激光作为辐射源,TiCN粉末为熔覆材料,高纯N2气作为氮化元素和保护气体,利用激光熔覆-激光气体氮化(LC-LGN)方法,在钛合金(Ti-6Al-4V)表面制备了以TiCN和TiN为主的复合熔覆层.研究了激光工艺参数对TiCN-TiN复合熔覆层成分的影响.对熔覆样品进行了XRD物相分析和显微硬度测试.结果表明:在激光功率和脉冲宽度一定的条件下,脉冲频率、扫描速度是影响TiCN-TiN复合层形成的主要因素.合适的工艺参数组合为:脉冲频率为15 Hz,脉宽为3.0 ms,扫描速度为2.0 mm/s.扫描速度小于2.0 mm/s时,熔覆过程中氧化现象严重,而高于2.0 mm/...     

H 13钢激光热处理组织与性能研究

研究了激光热处理对H13钢组织与性能的影响，研究表明：经优化处理的H13钢激光淬火淬硬层厚度达到0．62mm，回火稳定性提高40℃。同时，激光热处理耐磨性比软氮化和普通热处理都明显提高。模具使用寿命比普通热处理提高5倍。     

立方氮化硼刀具材料的激光水射流复合工艺加工方法

研究了激光水射流(LWJ)复合工艺加工聚晶立方氮化硼(PCBN)切削机理.LWJ系统集合了高功率CO2激光束和低压水射流,采用快速加热和冷却,实现了沿加工路径的断裂萌生和扩展.通过扫描电镜(SEM)和拉曼实验,确定了相变导致的断裂扩展切削机理.实验结果表明:激光加工和水射流淬火导致试样表面首先产生划痕,同时部分立方氮化...     

激光熔覆对38CrMoAl钢表面改性

研究了利用横流ＣＯ２激光器在３８ＣｒＭｏＡｌ表面激光器熔覆ＮｉＣｒＢＳｉ＋ＷＣ（２５％ｗｔ）复合合金层的组织、硬度与耐磨性。用扫描电镜观察组织形貌,用Ｘ射线仪进行物相分析,用摩擦磨损试验机进行耐磨性实验：合金层与基体成良好的无裂纹气孔的冶金。表面耐磨性与工艺参数具有一定的对应关系,且２．２ｋＷ时的耐磨性最高,为氮化工艺的７．８倍。     

球墨铸铁曲轴的激光热处理

采用自制的千瓦级曲轴激光热处理设备，对球墨铸铁曲轴进行了激光表面热处理，研究并探讨激光热处理的各种参数及曲轴表面状态对硬化深度、宽度、硬度、耐磨性及微观组织的影响，并给出一组较佳的工艺参数及试验结果。     

激光冲击、喷丸及其复合强化对TB6钛合金表面完整性及轴向疲劳性能的影响

 为了提升TB6钛合金旋翼的疲劳性能,研究了喷丸、激光冲击及两者的复合工艺等3种表面强化方法对钛合金表面完整性及高周疲劳性能的影响规律。采用白光干涉仪、X射线残余应力测试仪和扫描电子显微镜分别对加工前后试样的表面形貌、表面残余应力分布和微观组织等表面完整性特征参数进行了表征,并采用疲劳试验机分别测试了轴向应力疲劳寿命和疲劳极限。结果表明,在相同加载条件下,相比磨削试样,采用单一的激光冲击试样的轴向应力疲劳寿命提高了32.2倍,而单一的喷丸和激光冲击+喷丸复合强化的试样疲劳寿命均提高了至少126.4倍。激光冲击+喷丸复合强化表现出比单一的喷丸强化更优的疲劳极限增益效果。     

氮气压强对铁基激光氮化层组织与物相的影响研究

激光气体氮化(LGN)技术已发展日趋成熟,与传统氮化工艺相比拥有诸多优点.目前,大量研究均集中在对钛合金表面的激光氮化处理.为实现在铁基表面激光氮化处理,本文以工业纯铁(99.60%)为研究对象,采用4000 W型光纤激光器,外加自行设计的气体分压控制系统(国家专利201410065557.3),通过提高氮气压强,在较低功率密度和较高扫描速度条件实现铁基表面激光氮化处理.并利用XRD分析氮化层物相组成,利用SEM对激光氮化层组织进行分析.研究结果表明当N2压强大于或等于1.1 MPa时,可以在较低的功率密度下(1.78×104 W·cm-2)制得以ε-Fe3N和γ-Fe4N为主的铁氮化合物,并且随着N2压强的增大,生成的铁氮化合物的含量相对增多,激光氮化层厚度大约13 μm且分布较为均匀,未发现明显的裂纹与气孔等缺陷.     

激光局部氮化改善取向硅钢磁畴结构分布

采用激光氮化方法(LN方法)对取向硅钢表面进行局域线状氮化处理,引入气态氮作为合金化元素,研究了激光工艺参数对硅钢表面氮化物形成的影响·对传统观察磁畴的方法进行了改进,研制了一种新型的Fe3O4磁流体,这种磁流体不仅能进行适时观察磁畴结构,而且还实现了带膜磁畴观察·利用XPS方法及Fe3O4磁流体磁畴观测方法对处理后的样品进行了检测及磁畴观察·结果表明:通过控制激光工艺参数可实现取向硅钢的激光氮化,在取向硅钢表面生成了Fe4N和Fe3N两种氮化物;氮化处理后,硅钢片的磁畴结构有所细化,从而可以改善取向硅钢的性能,降低取向硅钢的铁损;氮化样品经600℃,...     

金属材料表面激光热处理的研究与应用

从激光表面强化，激光熔覆、激光合金化及工程应用等4方面阐述了近年来金属材料表面激光热处理的研究与现状，提出其存在的问题与不足，并对其发展前景作了展望，提出了本课题研究内容及方向。     

激光表面合金化制备TiC/Ti复合涂层的组织与性能

利用激光表面合金化技术在工业纯钛表面制备TiC/Ti复合涂层,并对复合涂层的组织与性能进行了分析和测试,对TiC的合成机理进行了探讨.研究结果表明,复合涂层由合金化层和热影响区组成.合金化层由TiC和α′-Ti构成,TiC的生长形貌包括树枝状、十字花瓣状、胞枝状以及针状,热影响区主要由α-′Ti构成.合金化层的平均显微硬度为HV 420.TiC的合成过程分为三个阶段:激光辐照时,固态C颗粒迅速扩散至激光熔池并被液态Ti包围;首先固-液结合界面处的Ti和C直接反应形成TiCx,随后液Ti扩散并穿过TiCx层与剩余的C进行反应,直至TiCx中C的浓度达到TiC中C的浓度,生成的TiC溶于液相中;快速凝固过程中,TiC从溶液中析出并长大.     

激光在金属材料表面处理中的应用’

本文对激光在金属材料表面处理中的应用作了扼要的介绍，着重讨论了激光表面处理的若干问题，同时也介绍了作者在这个领域中近期所做的一些有用的实验结果．     

Microstructural characterization of cobalt treated by laser surface melting under different powers

The effect of laser power outputs on microstructural evolution of cobalt(Co) treated by laser surface melting(LSM) are systematically characterized by electron channeling contrast and electron backscatter diffraction techniques equipped in scanning electron microscope. Results shows three distinctly different microstructural characteristics from surface to substrate in Co samples treated by LSM: solidification substructure(cell and cellular-dendritic) and phase transformation structure(ε martensitic plates) in the elongated columnar grains for melting zone(MZ), ε martensitic plates in insufficient recrystallization grains for heat affected zone(HAZ),and fully recrystallization microstructure for base metal(BM). Although the similarity of general evolution profiles for LSM treatment on Co under different laser power outputs, the trend of the penetration and width depth for MZ is obviously increased with increase of laser power outputs, and cellular substructure is more pronounced in the specimens treated by the higher power. The metallurgical mechanisms for LSM treatment of Co, which are closely related to the interaction between heat sources and metal, are systematically discussed in this paper.     

热作模具钢氮化技术的发展及分析

分析了热作模具钢常用的几种氮化工艺的特点,指出真空氮化是热作模具钢表面热处理技术的发展方向.     

激光热处理新技术的应用与工艺研究

文章在论述激光热处理原理的基础上 ,主要讨论与分析激光工业加工设备研制、金属表面硬化工艺以及几种金属材料淬火试验结果和推广激光工业加工应用亟待解决的问题。采用大功率二氧化碳激光实现对特种零件加工 ,应用于常规淬火手段难以解决的工作 ,生产质量稳定可靠 ,避免零件报损报废。文章着重研究了具体工艺试制方法和参数 ,以充分发挥设备设计生产能力。     

真空脉冲渗氮油管的性能研究

针对采油过程中油管普遍存在的腐蚀、偏磨问题, 利用真空脉冲渗氮技术,对J55油管钢进行了渗氮处理.室内试验和现场应用表明,渗氮后的油管表面硬度、耐磨性能、耐腐蚀性能及上、卸扣性能均有显著提高,真空脉冲渗氮技术能较好地解决油井介质腐蚀油管问题,是一种可以推广的节能、环保型热处理新技术.     

钢的快速渗氮技术研究现状

综述各种钢快速渗氮技术的研究进展，分析了渗氯工艺参数优化、稀土催渗与表面处理三方面对渗氮层深度的影响及快渗的原理。     

45~#钢微孔陶瓷化及其摩擦磨损性能研究

金属的软氮化是金属表面强化的一种化学热处理方法,通过加热试样到实验所需的温度时进行适当的保温,使氮离子、碳离子渗入到金属的表面。通过干滑动摩擦试验方法,对在不同渗氮温度和渗氮时间条件下45#钢进行摩擦磨损试验,得出了硬度变化曲线和摩擦系数变化曲线,对比分析了各种条件下的磨损量,并与未处理试样进行比较分析。结果表明,渗氮处理的45#钢比未处理的45#钢具有较强的硬度和耐磨性,而且随着渗氮时间的增加和渗氮温度的升高,45#钢的耐磨性和硬度都有所增加,摩擦系数则有所减小。