激光淬火对GCr15钢表面干摩擦系数的影响
发布时间:2016-04-21 08:30
作者:互联网
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激光淬火技术是利用激光束聚焦后快速加
热钢铁材料表面,使其发生相变,形成
马氏体淬硬层的过程。激光淬火的
功率密度高,
冷却速度快,不
需要水或油等冷却介质,是清洁、快速的淬火
工艺。与传统的淬火工艺
相比,激光淬火前后
工件的变形几乎可以忽略,因此特别适合高精度要求的零件表面处理。目前,激光淬火工艺现已成功地应用到
冶金行业、
机械行业和
石油化工等行业中,特别是在提高
轧辊、导轨、
齿轮、剪刃等易损件的使用寿命方面效果显著,取得了很大的
经济效益与
社会效益。本文以
GCr15钢的淬火工艺为
基础,采用激光淬火,希望找到合理的激光淬火工艺参数提高工件表面干
摩擦性能,为以后的
生产提供实验依据。试样材质为GCr15
钢,其化学成分(质量分数,%)为:0.95~1.05C,0.20~0.40Mn,0.15~0.35Si,S≤0.020,P≤0.027,1.30~1.65Cr,其余为Fe。实验前用1000目的
金相砂纸将试样表面打磨好,然后在试样待处理表面涂覆厚约10μm的吸光材料。采用
线切割方法制备40mm×40mm×10mm的试样,采用L-3000型3kWCO2横流激光器对试样进行扫描,工艺参数为:扫描速度200、400和600mm/min,光斑1mm×2mm,离焦量300mm,扫描功率300、600和900W。采用中科院兰化所提供的高温摩擦
磨损试验机对淬火试样进行摩擦系数测定。摩擦实验主要参数为:转速1500n/min、压力500g、时间3min,对磨材料为氮化
硅陶瓷球。通过对GCr15钢激光淬火
热处理后,发现激光功率和扫描速度对GCr15钢淬火后的性能影响较大。与常规淬火处理相比,激光淬火有利于降低GCr15钢的摩擦系数。正交实验得到最佳工艺参数为:激光功率900W、扫描速度600mm/min,此时摩擦系数最小为0.74。(榕霖)
备注:数据仅供参考,不作为投资依据。