熱作模具鋼材

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淺談熱作模具鋼材激光表面的四種改性技術

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淺談熱作模具鋼材激光表面的四種改性技術

發布日期:2018-07-16 作者:耀盈鋼材 點擊:

熱作模具鋼材作為模具鋼的重要組成部分,常用于制造金屬高溫壓制成型模具。熱作模具長期經受金屬變形造成的摩擦及空氣、油和水等反復冷卻,因而會導致表面磨損、熱疲勞裂紋和腐蝕產生。


熱作模具鋼材破損一般從表面開始,通過表面強化技術能有效提高其使用壽命。常見表面改性方式包括:化學熱處理、擴散滲入、離子注入和氣相沉積,這些改性方式都存在處理周期長,技術要求高,表面結合差及涂層較薄等缺點。


而激光表面改性技術是通過高能密度激光束作用在金屬材料表面,使其發生物理化學變化,從而改變其耐磨、耐蝕、抗熱疲勞和抗氧化等性能。主要有:


1、激光相變硬化

將能量密度為104~105W·cm-2激光束作用在鋼表面,使其瞬間吸收能量并升溫到相變溫度以上,材料表面奧氏體化且內部溫度保持不變。停止加熱后,表面以104~106℃/s速度自冷,達到自淬火效果并形成強化層。

熱作模具鋼材

2、激光熔凝

將能量密度為105~106W·cm-2激光束作用在鋼表面,使其熔化且通過自身熱傳導快速冷卻,在材料表面形成成分與基體相同,但合金元素飽和度、晶粒大小不同的熔層;其能有效除去材料表面雜質元素、裂紋及氣孔,改善表面性能。


3、激光熔覆

將能量密度為105~106W·cm-2激光束作用在鋼表面,使基材表面薄層與添加熔覆材料一起熔凝,形成冶金結合層;激光熔覆與激光合金化相比,其稀釋率低,能很好保持熔覆材料性能,與基材相關性不大。


4、激光合金化

將能量密度為105~106W·cm-2激光束作用在鋼表面,使加入合金元素與基體材料同時快速熔化、混合和凝固,形成具有要求深度和化學成分的合金化層。

本文網址:http://www.6645058.live/news/414.html

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