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激光数控机床的激光热处理研究

更新时间:08-10 17:56
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1、激光数控机床的激光淬火层的组织和硬度

 激光热处理后微结构的硬化层分为三层。 第一层是完全硬化的层。 该层由极细的马氏体和少量残余奥氏体组成,激光作用时间最长,加热温度最高. 此外,原始淬火回火组织相对均匀,是一种理想的金相组织,第二层是过渡层,该层的加热温度介于AC和ac3之间,温度梯度小,作用时间短,铁素体转变为奥氏体和渗碳体溶解不均匀,冷却后形成马氏体+铁素体+渗碳体混合结构.   第三层是原始结构的高温回火层。

激光数控机床的激光淬火后硬化层的硬度为60 - 66 HRC,明显高于原来的技术要求约10 HRC,硬化层的硬度和耐磨性得到提高。 激光数控机床的激光热处理对主轴整体性能的提高有很大影响。 这是因为40cr钢的显微组织主要是珠光体和铁素体. 激光束作用于40cr钢表面后,表面温度急剧上升至ac3以上,原始珠光体变为奥氏体后,温度急剧下降。 硬化区的微观结构从珠光体和铁素体变为马氏体,从而使激光硬化区的微观结构更加紧凑,耐磨性提高,机床主轴的整体性能得到改善。

2、激光数控机床的工艺参数对淬火层深度和宽度的影响

 在相同的扫描速度和离焦量下,淬火层的深度和宽度将随着输出功率的增加而增加。 这是因为当激光器的输出功率增加时,光斑的平均密度也增加,被金属表面吸收的能量进一步增加了金属表面的温度,并且金属表面相变温度以上的区域增加,导致淬火层的深度和宽度增加。

 在激光的输出功率和散焦量不变的情况下,淬火层的深度和宽度随着扫描速度的增加而减小。 这是因为扫描速度越大,激光作用在材料上的时间越短,金属表面吸收的能量越低,导致淬火层的深度和宽度减小。 因此,应该正确选择激光功率和扫描速度,以确保主轴表面达到理想的硬度、深度、宽度和机械性能。


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