激光硬化工艺

增加耐磨性,以获得更长的工具寿命,更高的生产力和质量

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激光硬化工艺技术--现代、高效的表面热处理技术

激光硬化工艺相对于传统的热处理技术而言,具备诸多优势– 从经济角度讲,它提高了工作效率、再生产力以及产品质量。在许多应用中,局部处理和少量供热能够减少变形,并且快速冷却能产生良好的微观结构。 激光表面处理可分为涉及固态转换工序和熔化工序。前者包括马氏体硬化、回火和冲徊化,而后者则包括重新熔化、合金化、熔覆和弥散硬化。

激光硬化及其优势

耐磨性

激光淬火的主要优点是提高耐磨性。因此,在很大程度上减少了磨料磨损。

硬度更高

激光硬化表面的硬度高于研磨介质,而粘合剂磨损也可通过降低摩擦系数的方式受到影响。

改善表面疲劳特性

此外,激光硬化还能改善表面的疲劳特性,这要归功于压应力的增加,它能将承载能力提高到高于所施加的赫兹应力的水平。

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激光硬化是如何工作的?

最普遍采用的方法是马氏体相变硬化,它被应用于碳素钢和铸铁制品。 激光束的应用能够迅速提高的表面温度(高达1000K/秒),从而形成一层薄的覆层,即转换成奥氏体。激光束结束后,热量相对冷却后,将达到自我淬火的目的。这个过程将产生快速冷却的表面覆层,并且将奥氏体转变成马氏体。因此重要的是,该钢铁必须在适当的条件下(淬火及回火),并且工艺条件都经过精心挑选。

激光硬化相关术语

薄膜硬度通过远远高于基材。经典的硬度测试依靠于深压痕。对于薄膜,薄膜的硬度只能通过压痕深度大大低于薄膜厚度的手段来精确确定。标准硬度测试使用的是维氏硬度试验,一个金字塔形的金刚石被施以标准负载即20mN。

附着力通常按洛氏压痕分类。齿顶半径200μm和120°锥角的金刚石被标准力(0.5 N)压印,图像会被分析并在HF1到HF6中进行分类。测量是半定量性的,测量不是来自表面和底涂层之间,而是负载下涂层和基材的力学响应。附着力测试根据VDI3198进行。

摩擦系数可通过许多方法测量。通常摩擦系数是在正常空气气氛中无润滑条件下和未涂层的标准钢板上测量。

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