精品PPT课件----第六章_表面改性技术.ppt

文档介绍：表面改性技术
教师:强颖怀
学院:材料学院
激光束表面处理技术
最引人注目的技术之一
成功地走向工业化生产应用
传统的表面处理技术相竞争
提高制品的性能和寿命
获得极大的社会效益和经济效益
激光束表面处理技术
相位一致
方向性好
波长单一
优越的聚光性
可以获得很高的能量密度
高能束表面改性技术中的一种主要手段
激光束表面处理技术
激光束表面处理:采用激光对材料表面进行改性的一种表面处理技术。
激光照射到材料表面
表层材料受热升温
激光作用后冷却
激光被吸收变为热能
固态相变/熔化/蒸发
加热速度快:105-109℃/S
自冷速度高: >104 ℃/S
输入功率小,工件变形小
可局部加热
精确控制:线加工
自动化
但反射率高、转换率低、设备昂贵、不能大面积
激光束表面处理技术
激光与材料:反射与吸收;吸收通过大量传导电子的带间跃迁实现。
波长越短,吸收率高
越粗糙,越易吸收
温度升高、吸收越多:熔点40-50%,沸点90%
杂质影响吸收
黑化处理:碳素/磷化/油漆
激光束表面处理技术
激光相变
激光电镀:阴极加热
激光物理气相沉积
激光化学气相沉积
激光束表面处理技术
激光熔融
激光表面冲击
1. 激光相变硬化:在固态下经受激光辐照,其表层被迅速加热到奥氏体温度以上,并在激光停止辐射后快速淬火得到马氏体组织的一种工艺。
加热和冷却速度高: 105~109℃/S
高硬度:比常规淬火提高15%~20%
变形小:加热层薄
疲劳强度高
激光表面处理工艺
由于激光加热速率极快,相变在很大的过
热度下进行,形核率很大。
因加热时间短,碳原子的扩散及晶粒的长大
受到限制,所以得到的奥氏体晶粒小。
冷却速率也比使用任何淬火剂都快,因而易
得到隐针或细针马氏体组织。
激光表面处理工艺
低碳钢可分为两层:外层是完全淬火区,组织是隐针马氏体;内层是不完全淬火区,保留有铁素体。
中碳钢可分为四层:外层是白亮的隐针马氏体,硬度HV达800,比一般淬火硬度高出100以上;第二层是隐针马氏体加少量屈氏体,硬度稍低;第三层是隐针马氏体加网状屈氏体,再加少量铁素体;第四层是隐针马氏体和完整的铁素体网。
激光表面处理工艺