W18Cr4V高速钢激光相变硬化层中碳化物的溶解及碳的扩散

研究了W18Cr4V高速钢激光相变硬化组织中碳化物的形状、大小和分布、碳的扩散及碳化物的溶解机制。试验结果表明，激光超快速加热相变过程中仍存在碳的扩散，扩散距离约为数百nm，碳化物的溶解主要是通过尖角──均匀溶解机制进行的，另外还存在断裂溶解机制。

激光相变硬化工艺参数的选择

激光在工业应用中，相变硬化是一个重要方面。其工艺选择直接影响着相变硬化层的深度和宽度。从热传导基本方程出发，得出了相变硬化过程中工艺参数（激光功率、光斑直径、离焦量、扫描速度）与硬化层深度、宽度之间的关系。用编制的工艺参数选择的计算机软件计算的结果与实验结果进行了比较，其相对误差为：硬化层宽度平均相对误差为３７％，硬化层深度为１８７％。

大功率半导体激光相变硬化U74轨钢的试验

使用自制的大功率半导体激光器对U74轨钢进行了相变硬化。结果表明，硬化层硬度值可以达到800～900HV0．01，是基体硬度的3～4倍，沿半导体激光器光斑的不同轴向扫描对硬化层有很大影响，沿慢轴方向扫描得到的硬化层深度要远高于快轴方向，硬度值沿深度方向在过渡区附近迅速下降至基体硬度。试验表明，大功率半导体激光器在材料表面处理领域有着较为广阔的应用前景。

激光相变硬化数值计算

根据实验的实际条件，考虑对流、辐射等复杂边界条件，给出了有限尺寸、移动热源的激光相变硬化三维温度场数学模型；应用有限差分法，对温度场进行计算；讨论不同参数对激光相变硬化的影响，发现温度峰值随给定功率或移动速度不同而变化．本模型可以用来预测相变硬化的宽度、深度，分析组织变化的规律，为深入研究激光相变硬化的机理和优化工艺参数提供理论依据．

高钴硬质合金激光表面相变硬化淬火

为了进一步提高硬质合金的使用性能和探讨激光工艺对硬质合金的表面作用，叙述了高钴硬质合金激光表面相变硬化淬火工艺参数，如激光功率、扫描速度和光斑直径的选择，再通过处理后合金硬度、矫顽磁力、抗弯强度等物理力学性能分析，发现激光能量密度和合金抗弯强度有一定的关系，进而找到了合理的激光工艺。通过激光表面相变硬化淬火处理后，ＹＧ２０硬质合金的抗弯强度提高１０％以上，维氏显微硬度提高８０％，耐磨性提高１．６倍，使用寿命也有所提高。

汽车发动机缸体灰铸铁等离子相变硬化组织及性能分析

采用等离子相变硬化设备对汽车发动机缸体灰铸铁进行了表面相变硬化处理,分析了处理后铸铁的显微组织和硬度特征。结果表明,相变硬化处理后的灰铸铁分三个区,即熔化区、固态相变区和热影响区,熔凝层的组织是细小的莱氏体。处理后的表面硬度有显著提高,并明显提高了发动机缸体的耐磨性和使用寿命。

光束诱导45钢表面相变硬化过程温度场的三维数值模拟

采用数值模拟技术 ,可以使聚焦光束处理参数的优化过程更加经济、高效。在此背景下 ,本文建立了聚焦光束相变硬化过程温度场分布的三维数值分析模型。模型考虑了试样的有限尺度 ,试样材料热物理参数的温度依赖关系 ,以及对流、辐射造成的表面热损失。对尺寸为 1 2 5mm× 1 2 5mm× 90mm的 4 5钢试样的瞬态传热过程进行三维模拟 ,验证了模型的可靠性。计算得到的试样三维温度分布图像可用来预测聚焦光束处理产生的相变硬化层尺寸。结果表明 ,聚焦光束相变硬化过程温度场的空间分布是局域化的 ,并且具有极高速的加热和冷却过程。

激光相变硬化技术的研究现状及进展

主要介绍了激光相变硬化的特点及强化机理、激光表面相变硬化工艺。分析了钢铁材料激光相变硬化后的组织与性能,及近年来激光相变硬化技术在材料科学领域的研究状况。

大功率半导体激光相变硬化U74钢轨的实验研究

使用自主研制的新型高光束质量大功率半导体激光器对U74钢轨进行相变硬化，并对硬化结果进行分析。分析结果表明，经过半导体激光处理后的表面区域晶粒结构明显细化，硬化层硬度HV10/20可以达到800～900，比基体硬度提高3～4倍，沿半导体激光器光斑的不同轴向扫描对硬化层有很大影响，沿慢轴方向扫描得到的硬化层深度要远高于快轴方向的硬化层深度，硬度沿深度方向在过渡区附近迅速下降至基体硬度。实验表明，慢轴方向的相变硬化效率约为快轴方向的4倍。

工具钢CO_2激光熔凝和相变硬化的研究现状

综述了CO2激光熔凝和相变硬化的国内外研究现状,就目前该领域中存在的问题及其发展方向提出了自己的看法。

3Cr2W8V模具钢激光表面相变硬化层性能的研究

采用优化的工艺参数,对3Cr2W8V模具钢表面进行激光相变淬火硬化.通过对淬火层显微组织分析及X射线衍射分析发现,淬火层横截面显微组织为淬火马氏体及少量残余奥氏体,并且呈极细的针状.对淬火层进行维氏显微硬度测试,结果表明,淬硬层有均匀硬化的特征.通过激光淬火层与普通淬火层磨损失重的对比发现,激光淬火层的耐磨性较普通淬火层的耐磨性提高近一倍.

38CrMoAlA钢的表面激光相变硬化层组织分析

为研究激光表面相变硬化对38CrMoAlA钢的表面耐磨性的影响,测定了该钢激光相变硬化层的显微硬度变化,并分析了该钢表面激光相变硬化层的微观组织。发现该硬化层由表及里可分四层,其中第二层显微硬度最高,第四层显微硬度最低。当采用激光束重叠扫描进行该钢的表面相变硬化时,重叠区域的回火软化效应可导致硬化效果有所降低,故光束重叠尺寸不可过高,本文选择1.2 mm。

等离子表面淬火相变硬化带的预测及影响因素

提出了等离子对金属材料表面淬火处理的温度场计算及快速确定铁基材料表面硬化带尺寸的方法。分析了等离子表面淬火过程中一些重要参数与淬硬深度的关系 ,通过 4 5钢的淬火硬化试验 。

高功率二极管激光器在钢相变硬化中的应用现状

论述了高功率二极管激光器在钢相变硬化中的应用。高功率二极管激光具有长方形束斑,在慢轴方向呈顶帽强度分布,在快轴方向呈高斯强度分布,这种形式尤其适合于宽处理区的表面处理应用场合。结果表明,高功率二极管激光是将来材料加工上的关键和魅力诱人的工具。

激光功率变化对蠕墨铸铁相变硬化热力耦合场的影响

为了防止蠕墨铸铁气门座激光相变硬化缺陷的形成,通过对其热力耦合场进行数值模拟,探究激光功率的变化对气门座温度场和残余应力场的影响,并在模型中考虑了相变潜热和材料性能参数随温度的变化。结果表明:激光相变硬化是一个快速加热和冷却的过程,能够针对材料局部和表面进行硬化和强化;激光功率增加可以提高气门座的峰值温度;气门座截面的温度和周向残余拉应力均呈月牙形分布,峰值均出现在硬化层表面区域;伴随激光功率的增加,相变硬化区域的周向残余拉应力呈上升趋势。基于模拟结果,得到了气门座在不同激光功率下热力耦合场的分布规律,为优化激光参数提供了指导。

激光表面相变硬化工艺的理论研究

激光在工业应用中，相变硬化是一个重要的方面其工艺选择直接影响着相变硬化层的深度和宽度本论文从热传导基本方程出发，得出了光功率密度为高斯分布的激光功率、离焦量、扫描速度等与相变硬化层深度、宽度之间的关系编制了工艺参数选择的计算机软件经实验验证，理论计算与实验结果的相对误差为：硬化层宽度为５７％，硬化层深度为１８７％

浅谈激光束表面相变硬化技术

激光束表面相变硬化技术是激光热处理中研究最早、最多、进展最快、应用最广的一种新工艺,适用于大多数材料和不同形状零件的不同部位,可提高零件的耐磨性和疲劳强度。本文简要介绍了激光束表面相变硬化技术的原理以及应用。

激光表面相变硬化齿轮接触强度研究

本文用常用的辊子模拟方法，对４０Ｃｒ钢调质试件进行激光表面相变硬化．然后与４０Ｃｒ钢调质处理试件一起进行接触强度对比试验。结果表明，激光相变硬化能显著地提高齿轮等滚滑接触表面的疲劳寿命，本文还分析了激光表面相变硬化提高齿轮接触强度的机理。

激光束电子束相变硬化处理

主要讨论了激光束、电子束相变硬化时不同的热吸收过程，并就影响热循环过程的热流密度函数对相变硬化的效果进行了分析。还比较了两种处理方法的特点，介绍了它们与常规方法相比的优点，从而说明了由于激光束、电子束相变硬化具有各自独特的优点而得到迅速发展。

718塑料模具钢激光相变硬化层的性能研究

采用YAG固体激光器对718塑料模具钢进行了表面强化处理,研究了扫描速度对718塑料模具钢的硬化层尺寸范围、硬度、抗磨损性的影响。结果表明,在激光功率和光斑直径保持恒定的情况下,磨损质量损失随着扫描速度的增加先增加后减少,当扫描速度为6.5 mm/s时,材料的耐磨性最好。实际应用表明:激光相变硬化处理后汽车制动器手柄模具的寿命提高了约3倍。