|
|
发表于 2013-1-27 09:01:28
|
显示全部楼层
激光熔化凝固处理（熔凝处理）
激光熔凝处理是利用高能量密度的激光束对金属表面进行熔融和激冷处理，使金属表层形成一层液态金属的激冷组织，但并不改变表层的化学成分。由于表层金属的加热和冷却都异常迅速，故所得的组织非常细密。若通过外部介质使表
层熔液冷却速度达到106℃/S，则可抑制结晶过程的进行，而凝固成非晶态，称为激光熔化-非晶态处理，又称激光上釉。
熔凝处理可以用来改善材料表面的耐磨性、疲劳强度和耐蚀性。某些模具钢在高速冷却结晶后，可以提高碳化物弥散度，改变合金元素及碳化物分布，因而表面硬度和热稳定性都有所提高，可有效延长模具寿命。如Cr12型莱氏体钢和40Cr5MoV钢经激光加热，表面熔化，然后超高速冷却，形成很细的铸态组织，使合金元素和碳化物分布均匀，提高了表面硬度。
激光熔凝覆层（激光熔覆）
自熔合金是国外上世纪50年代发展起来的硬面材料，具有优异的耐磨、耐蚀性能。通常以粉末形式喷涂加火焰重熔方法嵌焊在金属基体上。用激光代替火焰进行重熔就形成了激光熔覆工艺。
自熔合金进行粉末喷涂时，合金粉末被加热到可塑状态，合金颗粒首先氧化，形成极薄的氧化膜，在高温时，这种氧化膜起“焊剂”作用，合金颗粒撞击到基材表面时就互相粘合起来，形成多孔的氧化膜，可保证喷涂层与基体的粘合，随后进行重熔时，当温度超过固相线后，涂层中硼和硅发生扩散并与基材表面氧化膜反应，生成低熔点硼酸盐而上浮，去除氧化膜的基材直接接触熔融状态合金，互相扩散形成冶金结合，获得光滑的覆层。
自熔合金重熔后，硼化物以共晶组织存在，使覆层具有高硬度和高耐磨性，但自熔合金热膨胀系数大，会导致覆层处于拉应力状态甚至开裂，因而加入膨胀系数较小的NbC、WC等效果良好。
自熔合金除常用的镍基合金外，还有WC系合金、钴基自熔合金和钴基碳化物合金。
激光熔覆层的组织特性
覆层相组成不仅取决于自熔合金的成分，也取决于熔覆工艺，特别是冷却速度。当熔覆层较厚时，熔覆后保温缓冷可获得较多的平衡相；反之，熔覆层越薄，冷却速度很快，则会出现很多亚稳相甚至非晶团。其次，当扫描速度很快时，覆层组织细化，但熔池中成分不均匀，或残存高熔点相。在同一微区中，可观察到化合物及枝晶同时以初晶相存在的现象。扫描次数增加，可获得较深的覆层；先慢后快的多次扫描，可细化覆层；快速扫描，增大冷速，可使合金覆层中共晶组
织数量增加，共晶组织中的化合物相对量减少，使初晶数量较少，枝晶细化，固溶度增大，这是非平衡结晶的特点。 |
|
|Archiver|手机版|小黑屋|热处理之家
( 湘ICP备16021836号-4 )，中华人民共和国工业和信息化部备案号：湘ICP备16021836号-1，
湘ICP备16021836号-3，
湘ICP备16021836号-4，
公安部备案号：43010302000896
发表于 2013-1-24 17:29:04
