浅谈激光淬火

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1、浅谈激光淬火摘要:激光淬火技术是一项高新技术，因其与传统淬火技术相比具有加工精度高、加工变形小、加工柔性好、无污染、噪音小等优点，使其在轮船、汽车等许多工业生产部门得到广泛应用。文章叙述了激光淬火的原理、工艺特点、应用以及激光淬火的研究现状与发展趋势。关键词:激光淬火；工艺特点；研究现状；发展趋势DiscussionofLaserQuenchingAbstracLaserquenchingtechnologyisahighandnewtechnology.Comparedwiththetraditionalmethodsofquenching，it

2、hasalotofadvantages，suchashighprecision,smalldcformation,nopollution,littlenoisc,Soitisappliedtosteamboat,automotive,lotsofproductiondepartment-Mechanism,technologyfeatures,applicationandrealityoflaserquenchingtechnologyandresearchprogressoflaserquenchingtechnologywerediscusse

3、dinthepaper.Keywords:laserquenching;tcchnologyfcature;reality;rcsceirchprogresso前言1960年世界上第一台激光器的诞生，将激光引入科学研究领域，从此光学技术迅猛发展，以激光作为“光工具”的新兴制造技术开始登上历史舞台，引领制造技术进入激光制造的新吋代⑴。激光因其具有高亮度、高单色性、高方向性和高相干性四大特性，给激光加工带来了一些其它加工方法所不具备的特性⑵。由于激光加工属于无接触加工，对工件无直接冲击，因此无机械变形；在激光加工过程屮，用激光束代替了刀具，因此无“刀具

4、”磨损，无“切削力”作用于工件；激光束能量密度高，加工速度快，并H是局部加工，对非激光照射部位没有或影响极小，因此其热影响区小，工件热变形小，后续加工量小或无需加工⑶；激光朿易于导向、聚焦以及实现方向变换，极易与数控系统配合对复杂工件进行加工，因此它是一•种极为灵活的加工方法；生产效率高，加工质量稳定可靠，经济效益和社会效益好。激光加工的优越性使其成为激光应用屮最有发展前途的领域，现在己开发出20多种激光加工技术⑷，激光淬火技术就是激光加工屮研究较早、进展较快、应用较广的一种新工艺，已广泛用于材料的表面强化中，并且应用领域在不断地扩大。1激光淬火的

5、原理及特点激光淬火技术是近年來迅速发展起來的一项高新技术，激光淬火又称激光相变硬化，是指铁基合金在固态卜•经受激光照射,使表层以极快的速度（升温速度可达105-106°C/s）被迅速加热至奥氏体化状态（但低于熔化温度），当激光停止照射后，处于冷态的基体使其表面迅速冷却（冷却速度可达105°C/s）而进行口冷淬火,从而使激光加热形成高温奥氏体转变成马氏体，实现激光相变硬化⑸。激光淬火由丁加热速度快，易使金屈表面过热，并且冷却速度也快，碳來不及扩散因而使残留奥氏体增加。随着奥氏体向马氏体的转变，得到高碳马氏体，从而提高了淬火硬度。激光淬火原理图如图1。

6、面进行预处理。出于金属;性质，以及材彳j：火空理丿j?玄土安巴升（舛”^右、妊冋衣mniMie反?左、羊『ply去內温度和畐要对表、喷（刷）涂料法和镀膜法等⑹。激光淬火与传统表面淬火方法相比，淬火质量最高。出于加热和冷却的速度极快，淬火过程中的过热度和过冷度均特别人，淬火后得到超细的晶体组织。据报道，即使是未熔化碳化物。其尺寸可以下降50%左右，使淬火的金属层产生了细晶强化，既提高了强度、硬度，又增加塑性、韧性；还冇，在极快加热条件下形成的奥氏体，不管是表层，还是里层，奥氏体晶粒都没有孕育长大的机会。弥散的奥氏体晶粒，形成弥散的马氏体，使组织具冇晶

7、格强化的同时具冇弥散强化效果。在激光淬火的强化效果中，马氏体相变硬化占总体硬化效果的60%以上，曲于奥氏体形成快，碳原子无法扩散，奥氏体的含碳量极不均匀，相变后冇些形成针片状马氏体，冇些形成板条状马氏体，因此激光淬火得到的马氏体是出针片状马氏体和板条状马氏体混合组成，位错密度比传统淬火高，位错强化作用强，另外，残余奥氏体因相变驶化來不及释出而产生固熔强化。在上述各种强化机理的共同作用下，激光淬火层的硬度、耐磨性比传统淬火的好，塑性韧性比传统淬火的高。激光淬火口J控性比传统表面淬火好，既口J控制淬火区的形状、大小和在工件上的部位，又可控制淬硬层的深度

8、，这在零件易变形，或结构比较复杂，或需选择局部进行处理等常规淬火难以胜任场合下的零件表面驶化处理中具冇独特优势。激光淬火与