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1、激光淬火工艺,课程名称：激光加工技术主讲教师：王文权 单位：浙江工贸职业技术学院,1.教学目标 了解激光表面淬火的原理和工艺特点。,2.1 激光淬火的概念 激光淬火又称激光相变硬化，就是利用激光将金属材料加热到相变点以上但低于熔点，依靠金属材料自身传导快速冷却达到淬火的目的，其实质是马氏体相变硬化。,2.激光表面淬火介绍,图1 激光的不同热作用与强化类型,图2 激光参数与不同应用的关系,激光淬火,激光淬火与传统淬火热处理机理完全一致：A化后以大于M形成的临界冷却速度冷却下来。,2.2 激光淬火的原理,图3 钢材不同热处理的加热温度,图4 共析钢的等温转变图,（1）获得晶粒极细的马氏体；（2）淬
2、硬层中位错密度很高；（3）表层形成压应力。,2.2 激光淬火的原理,图5 共析钢的等温转变和连续转变图,（1）激光淬火后工件获得的马氏体晶粒更细，位错密度更高，强度比常规淬火提高5%-20%；（2）加热速度快，热影响区小，淬火应力及变形小；（3）热处理的柔性好，可对深孔、凹槽等进行局部硬化；（4）工艺周期短，生产效率高，容易实现自动化；（5）激光淬火无需冷却介质，对环境污染小。,2.3 激光淬火的特点,2.4 影响激光淬火效果的因素,工艺因素（1）光斑直径：影响淬火层宽度；（2）激光功率、扫描速度：淬火层深度一般激光淬火使用的功率密度104W/cm2(过高导致材料熔化）,图6 激光淬火表面层不同位置的硬度分布,图7 淬火硬化层深度与扫描速度的关系,（3）淬火前预处理：影响吸收率 磷化、黑化或涂覆红外能量吸收材料，其中黑化方法简单可行：胶体石墨和含碳黑的涂料刷涂到工件表面，可提高吸收率达90%以上。,表1 激光表面淬火应用实例,图8 激光淬火处理齿轮内齿(40Cr),图9 激光淬火处理炮管内堂（38CrNi3MoV),图10 船用缸套的激光淬火处理,3.小结 本次课介绍了激光淬火的机理、特点和应用，激光淬火比传统热处理获得的淬硬层硬度更高。,4.作业思考题 1）激光淬火的机理与材料的常规热处理机理是否相同？2）与材料的常规淬火处理相比，激光淬火有什么特点？,
