模具钢激光表面热处理的实验研究

【摘要】： 激光淬火(相变硬化)是激光技术在工业中应用的一个重要领域，该技术与激光物理学、激光加工技术、金属学热处理等几门学科紧密相关。本文在介绍激光淬火之前，首先介绍了激光的发展、应用以及激光加工的现状。 我们研究的是激光淬火对几种典型模具钢的作用，通过对热处理后的试样的硬度分布的测定，用金相和电镜观察金相组织的变化，认为激光热处理产生高硬度的原因是晶粒细化、高的位错密度和高的马氏体含量。并且，激光交叠热处理是在生产中可能发生的问题，我们通过大量的实验发现在激光硬化区由于一定程度的回火效应而产生硬度回落现象。但在高合金钢Cr12中发现硬度回落现象并不明显，这是因为本身该钢种的激光加工硬化带硬度并不大，另外高合金含量产生的弥散强化以及残余奥氏体的减少也是硬度回落小的一个原因。这些研究工作对实际工作生产会有一定的指导意义。全文共分五章： 第一章：概述激光的特性，以及激光技术在许多领域应用的现状。 第二章：介绍了工业中的各种激光加工技术和激光加工系统，详细说明了本实验所使用的高功率激光加工系统； 第三章：详细叙述了激光淬火的机理和热传导数学模型； 第四章：通过实验，分析激光淬火后的模具钢的硬化带的硬度分布及金相组织特性，同时对激光交叠热处理的特点及形成机理都作了深入的探讨。 第五章：总结本文的工作，展望进一步的工作。 本文的研究了激光淬火以及激光交叠热处理对模具钢性能的影响，分析了激光热处理的机理，对实际工作会有一定的实际意义，激光淬火也会随着激光器的发展有更广阔的应用前景。