Lazerle Sertleştirme Teknolojisi Özellikleri ve Süreç Araştırmasının Kapsamlı Analizi

Haziran 6, 2020

1. Teknik İlkeler ve Temel Avantajlar

Lazer sertleştirme teknolojisi, ısı kaynağı olarak yüksek enerji yoğunluklu bir lazer ışını kullanır. Bir lazer sistemi tarafından üretilen lazer ışını, yüksek enerji yoğunluklu bir nokta oluşturmak için hassas bir optik sistem aracılığıyla iletilir ve odaklanır, bu da metal alt tabakanın yüzeyinde doğru ısıl işlem yapılmasını sağlar. Bu işlem, esas olarak lazer ışını enerjisinin hassas kontrolü nedeniyle alevle sertleştirme ve orta ve yüksek frekanslı indüksiyonla sertleştirme gibi geleneksel yöntemlerden önemli ölçüde daha iyi performans gösterir. Şekillendirilmiş lazer ışını, yüksek enerji yoğunluğu ve mükemmel yönlülük gibi benzersiz özelliklere sahiptir.

2. Temel Süreç Özellikleri
1. Ultra Yüksek Yüzey Sertliği

Lazerle sertleştirme sonrası yüzey sertliği, geleneksel sertleştirme işlemlerinden önemli ölçüde daha yüksektir ve sertlik artışları 5% - 20%. Bu önemli sertlik artışı, öncelikle lazerin hızlı ısıtma ve soğutma işlemi sırasında oluşan ince taneli martensitik yapıdan kaynaklanmaktadır.

2. Sertleştirilmiş Katmanın Hassas Kontrolü
  • Etkin sertleştirilmiş katman kalınlığı: aralığında kontrol edilebilir 0.2-1.0mm
  • Tek sertleştirilmiş bant genişliği: arasında değişen 1,5 ila 60 mm
  • Çok geçişli üst üste binen tedaviler desteklenerek tekdüze sertleşme geniş alanlar üzerinde.
3. Minimum Isıdan Etkilenen Bölge ve Deformasyon

Sertleştirilmiş katman ile ana malzeme arasındaki arayüzde ısıdan etkilenen bölge (HAZ) son derece küçüktür, tipik olarak aşağıdakiler arasında değişir 0,3 ila 1,5 mm. Bu lokalize ısı girişi özelliği, iş parçasının genel deformasyonunu etkili bir şekilde kontrol ederek prosesi özellikle hassas bileşenlerin yüzey güçlendirmesi için uygun hale getirir.

4. Esnek Süreç Uygulaması

İşleme kafası ile iş parçası yüzeyi arasındaki çalışma mesafesi aşağıdaki aralıkta tutulur 100-300mm, süreç uygulaması için geniş bir alan sağlar. Bu teknoloji şunları destekler lokal hassas sertleştirme ve ayrıca aşağıdakiler için de uygundur özelleştirilmiş ısıl işlem karmaşık geometriler için olağanüstü süreç esnekliği ve kontrolü sergiler.

3. Malzeme Güçlendirme Mekanizması

Lazerle sertleştirme, malzemelerin yüzey güçlendirmesi için anahtar teknolojilerden biridir. Lazerle sertleştirme işlemi sırasında, lazerin malzeme yüzeyinde hızlı bir şekilde ısıtılması ve soğutulması yüksek karbonlu ince levha martensit, yüksek dislokasyon yoğunluklu östenit, sorbite, Ve sert karbürler. Bu mikroyapılar, malzemenin aşınma direncini ve korozyon direncini önemli ölçüde artırarak iş parçasının yüzey özelliklerini iyileştirir.

4. Süreç Parametre Araştırması

Mevcut araştırmalar, lazer faz dönüşümü sertleştirmesi sırasında lazer gücü ve tarama hızındaki değişikliklerin derinlik Ve sertlik sertleştirilmiş tabakanın. Bununla birlikte, eriyik su verme işlemlerini etkileyen faktörler üzerine yapılan araştırmalar nispeten sınırlıdır. Eriyik su verme işleminden sonra bir miktar deformasyon meydana gelmesine rağmen, bu işlem daha derin sertleştirilmiş katmanlara izin vererek uygulamalar için oldukça değerli hale getirir.

Deneysel Tasarım ve Yöntemler

Lazer eriyik söndürme deneyleri aşağıdaki malzemeler kullanılarak gerçekleştirilmiştir 42CrMo çelik, Lazer gücü ve tarama hızının ortaya çıkan yapı ve performansı nasıl etkilediğini analiz etmeye odaklanıyor. A YLS-3000 fiber lazer yüzey eriyik söndürme için kullanıldı ve daha fazla analiz için işlenmiş alanların ortasından örnekler alındı.

Malzemeler ve Testler
  • Malzeme: 42CrMo alaşımlı yapısal çelik
  • Boyutlar: 20mm x 20mm x 11mm
  • Taban sertliği: 310 HV
  • Yüzey pürüzlülüğü: 3.0
  • Kimyasal bileşim:
    • 0,54% C
    • 1.32% Cr
    • 0,39% Mo
    • 0,45% Si
    • 0,78% Mn
    • Denge: Fe
Test Yöntemleri
  • Sertleştirilmiş katmanın mikroyapısı bir ZEISS Imager.A2m stereomikroskop Ve Hitachi S-3400 taramalı elektron mikroskobu
  • Sertlik testi için bir yerli küçük yük Vickers sertlik test cihazı
  • Sertleştirilmiş tabakanın derinliği şu şekilde belirlenir Vickers sertliği metalografik görüntülerle birlikte
5. Deneysel Sonuçlar ve Analiz

Deneysel sonuçlar, sertleştirilmiş tabakanın derinliğinin aşağıdaki faktörlerle arttığını göstermektedir daha yüksek lazer gücü Ve daha düşük tarama hızı, ile derinlik azalırken daha düşük lazer gücü Ve daha yüksek tarama hızı. Bu faktörler arasında lazer gücü, sertleştirilmiş katman derinliği üzerinde daha önemli bir etkiye sahiptir. Bu bulgu, proses parametrelerinin optimizasyonu için önemli bir temel sağlamaktadır.

6. Sonuç ve Greenstone-Tech'in İnovasyonu

Sistematik süreç araştırması ve parametre optimizasyonu sayesinde Greenstone-Tech, lazer sertleştirme teknolojisinin performansını sürekli olarak geliştirmektedir. Müşterilerimize, çeşitli endüstrilerdeki bileşen performansı iyileştirme ihtiyaçlarını karşılamak için hassas, verimli yüzey güçlendirme çözümleri sunuyoruz.