激光加热表面淬火

    激光加热表面淬火是以高能量激光束扫描工件表面,使工件表面快速加热到钢的临界点以上,利用工件基体的热传导实现自冷淬火,实现表面相变硬化。
    激光加热表面淬火加热速度极度快(105~106℃/s),因此过热度大,相变驱动力大,奥氏体形核数目剧增,扩散均匀化来不及进行,奥氏体内碳及合金浓度不均匀性增大,奥氏体中碳含量相似的微观区域变小,随后的快冷(104℃/s)中不同微观区域内马氏体形成温度有很大差异,产生细小马氏体组织。由于快速加热,珠光体组织通过无扩散转化为奥氏体组织;由于快速冷却,奥氏体组织通过无扩散转化为马氏体组织,同时残余奥氏体量增加,碳来不及扩散,使过冷奥氏体碳含量增加,马氏体中碳含量增加,硬度提高。
    激光加热表面淬火后,工件表层获得极细小的板条马氏体和孪晶马氏体的混合组织,且位错密度极高,表层硬度比淬火+低温回火提高20%,即使是低碳钢也能提高一定的硬度。
    激光淬火硬化层深度一般为0.3~1mm,硬化层硬度值一致。随零件正常相对接触摩擦运动,表面虽然被磨去,但新的相对运动接触面的硬度值并未下降,耐磨性仍然很好,因而不会发生常规表面淬火层由于接触磨损,磨损随之加剧的现象,耐磨性提高了50%,工件使用寿命提高了几倍甚至十几倍。
    激光加热表面淬火最佳的原始组织是调质组织,淬火后零件变形极小,表面质量很高,特别适用于拐角、沟槽、盲孔底部及深孔内壁的热处理,而这些部位是其它表面淬火方法极难做到的。
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