连续高功率激光辐照对55号钢组织和硬度的影响

为了改善55号钢在传统淬火过程中的不足,笔者采用连续高功率光纤激光器作为热源进行辐照,以期使55号钢表面获得更好的组织和更高的表面硬度。利用单一变量原则获得了不同功率下的激光重熔与激光淬火工艺参数,研究了两者对55号钢微观组织和硬度的影响。结果表明:激光重熔比激光淬火具有更好的硬化效果。在保证试样表面平整的前提下,淬火试样获得的表面硬度和硬化层深度分别为446~520 HV、621~709μm,而重熔试样获得的表面硬度和硬化层深度分别为480~613 HV、709~813μm。通过分析硬化层的微观组织、物相、元素组成,发现这主要归因于重熔试样的硬化层中具有比淬火试样更多的马氏体、更均匀致密的微观组织以及更少的未熔碳化物。本研究结果为55号钢表面激光硬化提供了参考。

Mo和Ni对Cr12MoV轧辊表面Fe90熔覆层冲击韧性和耐磨性的影响

损伤Cr12MoV冷轧工作辊的激光修复需要实现熔覆层性能恢复至与原母材性能相当,然而,采用激光熔覆Fe90合金粉末制备的熔覆层的冲击韧性、耐磨性与Cr12MoV冷轧工作辊性能存在差异。本课题组在Fe90合金粉末的基础上,通过添加一定的Mo和Ni元素来解决熔覆层冲击韧性和耐磨性不足的问题。结果表明:Mo和Ni添加前,Fe90熔覆层的显微组织主要为包覆等轴晶和柱状晶的类网状组织,晶粒度为5.47μm,物相为α-(Fe,Cr)和M_(7)C_(3),显微硬度、冲击吸收能(带基底)、磨损量和摩擦因数分别为795.71 HV、2.37J/cm^(2)、0.8 mg和0.75;共同添加Mo和Ni后,熔覆层的显微组织主要为包覆等轴晶的类网状组织,晶粒度降低至5.28μm,α-(Fe,Cr)物相含量降低,Mo_(2)C硬质相含量提高,显微硬度、冲击吸收能(带基底)、磨损量和摩擦因数分别为689.92 HV、2.74 J/cm^(2)、0.4 mg和0.65。Mo和Ni的共同添加使得熔覆层的冲击韧性和耐磨性都得以提高,这主要得益于Mo_(2)C耐磨相含量提高、晶粒细化以及Cr偏析率降低的协同作用。