滚轮零件激光淬火 硬度比常规方法高

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激光淬火设备组成
激光器
用于激光淬火的设备有半导体光纤输出激光器，光纤激光器，全固态激光器，其中半导体光纤输出激光器在淬火领域应用广。
机床
激光加工机床的加工的基本尺寸范围为：长 5.5 米，直径 Φ 2.6 米。工件，可加工的尺寸范围更大。本激光加工机床为双悬臂加工系统，可进行多工位的激光加工。
机器人
机器人可选国外和国产六轴机器人，可实现异形曲面和多角度加工。

淬火指进行材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺的设备。主要分为中频淬火炉，高频淬火炉，工频淬火炉，数控淬火机床，一体化淬火机床。淬火设备本身主要由淬火机床、中高频电源、冷却装置部分组成。
中文名淬火设备外文名Quench Equipment早出现年代战国时代种    类中频淬火炉，高频淬火炉等组成部分淬火机床、中高频电源等
淬火，本应读cuì huǒ，但在金属材料、金属材料加工、金属热处理等学术领域和行业内均读音：zhàn，如：淬（zhàn）火、淬（zhàn）硬性、淬（zhàn）透率等，详情参照淬。
淬火的原理
钢的淬火是将钢加热到临界温度Ac3（亚共析钢）或Ac1（过共析钢）以上某一温度，保温一段时间，使之全部或部分奥氏体化，然后以大于临界冷却速度的冷速快冷到Ms以下（或Ms附近等温）进行马氏体（或贝氏体）转变的热处理工艺。
通常也将铝合金、铜合金、钛合金、钢化玻璃等材料的固溶处理或带有快速冷却过程的热处理工艺称为淬火。

双液淬火
工件加热后，先淬入水或其他冷却能力强的介质中冷却至400℃左右，*转入油或其他冷却能力较弱的介质中冷却。变温曲线如图2中曲线2。所谓“水淬油冷”法使用得相当普遍。先淬入冷却能力强的介质，工件快速冷却可避免钢中奥氏体分解。低温段转入冷却能力较弱的介质可有效减少工件的内应力，降低工件变形和开裂倾向。本工艺的关键是如何控制在水中停留的时间。根据经验，按工件厚度计算在水中停留的时间，系数为O.2～O.3s/，碳素钢取上限，合金钢取下限。这种工艺适用于碳素钢制造的中型零件(直径10～40)和低合金钢制造的较大型零件。

加热温度
以钢的相变临界点为依据，加热时要形成细小、均匀奥氏体晶粒，淬火后获得细小马氏体组织。碳素钢的淬火加热温度范围由本图示出的淬火温度选择原则也适用于大多数合金钢，尤其低合金钢。
亚共析钢加热温度为Ac3温度以上30～50℃。从图上看，高温下钢的状态处在单相奥氏体(A)区内，故称为完全淬火。如亚共析钢加热温度**Ac1、低于Ac3温度，则高温下部分先共析铁素体未完全转变成奥氏体，即为不完全(或亚临界)淬火。
过共析钢淬火温度为Ac1温度以上30～50℃，这温度范围处于奥氏体与渗碳体(A+C)双相区。因而过共析钢的正常的淬火仍属不完全淬火，淬火后得到马氏体基体布渗碳体的组织。这-组织状态具有高硬度和高耐磨性。对于过共析钢，若加热温度过高，先共析渗碳体溶解过多，甚至完全溶解，则奥氏体晶粒将发生长大，奥氏体碳含量也增加。淬火后，粗大马氏体组织使钢件淬火态微区内应力增加，微裂纹增多，零件的变形和开裂倾向增加；由于奥氏体碳浓度高，马氏体点下降，残留奥氏体量增加，使工件的硬度和耐磨性降低。
激光淬火工艺原理优势
（1） 从激光淬火齿面硬度、硬化层深度以及抗点蚀疲劳强度等性能指标看，激光淬火完全可以取代常规的齿轮渗碳工艺.
（2） 激光淬火工艺采用了常用普通中碳钢代替昂贵的合金渗碳钢，从而有效地降低了生产成本，产生了良好的经济效益.
（3） 激光淬火解决了常规齿轮渗碳工艺中存在的变形难题，这不仅省去了后面的磨齿工艺，而且提高了成品率，从而进一步降低了成本.
（4） 为了使此项技术能在工业中得到广泛应用，在研制性能可靠的工业用大功率激光器的同时，必须进行齿轮激光表面处理系统的研制和开发，激光处理实现工艺参数的计算机自动优化、处理过程的计算机仿真模拟和实时，以及热处理后表面组织结构和性能的计算机预测，做到齿轮激光淬火过程的易操作性，实现复杂形状和人工智能化的表面处理.
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