激光淬火工艺参数对40Cr钢淬硬层深的影响.pdf

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1、第26卷第4期激光技术VOI.26，NO.42002年8月LASERTECHNOLOGYAugust，2002文章编号：1001-380（62002）04-0262-02激光淬火工艺参数对40Cr钢淬硬层深的影响马奎杨蕴林王长生张柯柯刘志颖（洛阳工学院材料工程系，洛阳，471039）（中国一拖704厂，洛阳，471039）摘要：用5kWCWCO2激光器对40Cr钢进行了激光淬火试验，探讨激光工艺参数对淬硬层深的影响。结果表明，激光功率增大、扫描速度降低、激光束重叠尺寸增大，则淬硬层深增大，且扫描速度比激光功率的影响更大。40Cr钢在功率1000~1200W，扫描速

2、度15~30mm/s，激光束重叠尺寸1.0~1.5mm的工艺条件下淬火，可获得不小于0.35mm的平均淬硬层深。关键词：40Cr钢；激光淬火；淬硬层深中图分类号：TG156.99文献标识码：AEffectoflaserhardeningtechnicalparametersonhardeneddepthof40CrsteelMaKui1，YangYunlin1，WangChangsheng1，ZhangKeke1，LiuZhiying2（1DepartmentOfMateriaIEngineering，LuOyangInstitute.OfTechnOIOgy，L

3、uOyang，471039）（2704FactOryOftheFirstTractOrFactOryOfChina，LuOyang，471039）Abstract：LaserhardeningOf40CrhasbeencarriedOutwitha5kWCWCO2Iaser，theeffectsOfIasertechnicaIparametersOnhardeneddeptharediscussed.TheresuItsindicatethatthehardeneddepthincreaseswithincreasingIaserpOwerOrOverIapOfd

4、imensiOnOfIaserbeamanddecreasingspeedandthatscanningspeedismOreimpOrtanttOhardeneddepththanIaserpOwer.InarangeOfIaserhardeningtechnicaIparameters：Iaserbeamdiameter：3mm，IaserpOwer：1000~1200W，scanningspeed：15~30mm/s，OverIapOfdimensiOnOfIaserbeam：1.0~1.5mm，ahardeneddepthOf40CrnOIessthan0

5、.35mmcanbeObtained.Keywords：40Cr；Iaserhardening；hardeneddepth（涂抹或沉积碳黑）处理后，在5kWCWCO2激光器引言上进行激光淬火，光斑直径为3mm，扫描方式为激光钢的激光表面淬火具有加热速度快、热影响区束沿试样端面中心一次扫过（方式!）和有重叠的往小、变形小、淬火硬度高等优点而获得工业应返扫过整个试样端面，光束重叠尺寸为1.5mm（方式用［1，2］。一般认为激光功率、光斑直径和扫描速度"）和1.0mm（方式#），扫描速度为15~30mm/s，激等参数直接影响淬硬层深，但即使同一台激光器，其光功率为100

6、0~2200W。往返扫描时为防止试样温功率的变化也会引起功率密度分布形式和范围的变升过高，试样放在其四周有流动水冷却的专用夹具化，给工艺制定带来极大不便［3］。为此，进行了激光上。处理后的试样用线切割沿垂直于扫描方向取样，功率、扫描速度和方式对淬硬层深影响的试验，并观在OLYMPUSPMG3型显微镜上进行组织观察，淬硬层察了淬硬区组织和显微硬度分布，以期为钢的激光深用显微硬度法并配合金相观察予以确认，层深硬度淬火层深控制提供实验依据。测量在国产71型显微硬度计上进行，载荷为100g，由表面测至母材原始硬度值为止。1试验材料及方法2试验结果及分析试验用钢为018mm

7、的40Cr供应态热轧退火圆钢，加工成015mmX25mm的圆柱试样，端面经黑化21显微硬度图1是激光淬火后试样表面至心部的显微硬度!激光技术国家重点实验室基金资助项目。分布曲线。钢激光淬火的马氏体相变与常规淬火马作者简介：马奎，男，1976年10月出生。硕士研究氏体相变主要不同在于它往往获得极细的片状和板生。现从事激光特种焊接方面研究工作。条状马氏体的混合组织，马氏体及其亚结构细化以收稿日期：2001-06-11；收到修改稿日期：2001-09-11第26卷第4期马奎激光淬火工艺参数对40Cr钢淬硬层深的影响263及晶体缺陷和晶格淬火时若要使平均淬硬层深不小于0.

8、35mm，