?镂空不锈钢屏风采用高工率激光器进行镂空雕花表面处理已经成为一种常规的工艺方法。激光熔融指用激光对钢铁零件的表面进行加温熔化,然后通过自身冷却的快速凝固达到硬化的方法。近年来,人们一直在致力于合金表面熔凝研究,激光表面熔
融和随后熔融层的快速自淬火,可以直接在工件表面上产生非常细小的,具有独特性能的显微组织。由于加热速度和淬火速度非常快,其组
织转变与传统的转变有很大区别,所获得的是新的亚稳态组织,因而可以通过热处理使这组织继续转变,获得没有常规表面硬化处理那些缺点的硬化表层。
一:激光装置
工业用CO2连续激光器有很高的生产率,是很有前途的。CO2连续激光器和常用的脉冲激光器相变,由于激光器连续提供能量,连续激光器的激光束与镂空雕花表面的作用时间脉冲辐照长两个数量级。
试样用聚集的CO2激光束进行表面熔融。试样固定在一个变速马达带动的旋转轮上,马达固定在一个数字控制的X-Y二维平台上,马达的高转速和平台的慢速平移使熔池覆盖一定范围。
二:铸铁的处理
把熔融的铸铁进行快速凝固时,能得到稳定的脆而高硬度的金属组织(激冷层)。
如对灰铸铁的镂空雕花表面熔融的激光处理,试样厚度不同,获得的硬度显微组织也很不同。实际上,产生表面熔融的激光处理参数(功率密度和作用时间)主要确定熔融层的深度,而最终的显微组织(及硬度曲线)则取决于由镂空雕花厚度所决定的自淬火速度。在较薄的试样上,淬火速度达不到马氏体转变的临界冷却速度,表面熔融层的硬度提
高不明显。只有在厚度大于10mm的试样上,激光熔融及随后的自淬火才能产生明显的表面硬化。但当试样厚度大于20mm,硬度值降低。所以,对厚度为10至20mm的铸铁工件,可以通过激光熔融直接实现表面硬化。对激光熔融铸铁和感应表面淬火刚才、渗硫钢材的性能进行对比,激光重熔铸铁的磨损量要低2至4倍
。
三:高碳合金钢的处理
高碳合金钢采用激光熔融和随后热处理,可以在保持镂空雕花高韧性的同时获得具有高硬度的表层。
激光熔融的组织是网状组织,其组织和硬度均匀,无裂纹,研磨时可以去除最表层。为了获得这种组织,需要较长的作用时间和较低的冷却速度,而冷却速度也取决于零件的厚度。显然,获得网状组织的处理是比较困难的。对于富铬的钢材,激光表
面熔融和随后的奥氏体不稳定化处理是表面硬化的理想方法。但是形成均匀的网状组织只有在作用时间长、输出功率密度高、冷却速度较低时才有可能实现。随后的热处理必须使奥氏体转变为下贝氏体(如果可能的话)。含铬量低于4%的高碳钢的硬度可以达到900HV以上。