42CrMo截齿座机器人激光淬火设备技术 硬度比常规方法高

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激光淬火工艺是可直接淬硬的材料如结构钢、调质钢和铸钢，以及各种不同种类的如片状石墨铸铁或球状石墨铸铁的工艺。
工艺用途
其含碳量至少要达到0.22%。但是，经渗碳的钢和预先经氮化的钢同样也可以进行淬火。在激光淬火时，激光束瞄准着被淬硬的部位或者局部的部位，只有很少量的热传导到构件。因此，使构件不致产生较大的变形，从而对淬硬工件只须进行很少的后续加工或甚至不再需要进行这种加工。
工艺优点
采用激光淬火工艺，对经过切削加工好的构件进行淬硬时产生的局部淬火变形是很小的，由此可使后续加工减少到程度或者完全免去这种加工，从而使模具在淬硬后可立即投入生产应用。激光束淬火设备可以扩展为激光粉末堆焊和激光焊丝堆焊。
工艺特点
这种淬火工艺特点是对环境友好和清洁。此外，给设计人员和生产规划人员打开了新的可能性。很多年来，激光淬火具有明显的经济效果。

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。

冷却方法
要使钢中高温相——奥氏体在冷却过程中转变成低温亚稳相——马氏体，冷却速度必须大于钢的临界冷却速度。工件在冷却过程中，
表面与心部的冷却速度有-定差异，如果这种差异足够大，则可能造成大于临界冷却速度部分转变成马氏体，而小于临界冷却速度的心部不能转变成马氏体的情况。为保证整个截面上都转变为马氏体需要选用冷却能力足够强的淬火介质，以保证工件心部有足够高的冷却速度。但是冷却速度大，工件内部由于热胀冷缩不均匀造成内应力，可能使工件变形或开裂。因而要考虑上述两种矛盾因素，合理选择淬火介质和冷却方式。
冷却阶段不仅零件获得合理的组织，达到所需要的性能，而且要保持零件的尺寸和形状精度，是淬火工艺过程的关键环节。
分类 可按冷却方式分为单液淬火、双液淬火、分级淬火和等温淬火等。冷却方式的选择要根据钢种、零件形状和技术要求诸因素。

技术特质
激光淬硬层的深度依照零件成分、尺寸与形状以及激光工艺参数的不同，一般在0.3~2.0范围之间。对大型齿轮的齿面、大型轴类零件的轴颈进行淬火，表面粗糙度基本不变，不需要后续机械加工就可以满足实际工况的需求。
激光熔凝淬火技术 是利用激光束将基材表面加热到熔化温度以上,由于基材内部导热冷却而使熔化层表面快速冷却并凝固结晶的工艺过程。获得的熔凝淬火组织非常致密，沿深度方向的组织依次为熔化-凝固层、相变硬化层、热影响区和基材。激光熔凝层比激光淬火层的硬化深度更深、硬度要高，耐磨性也更好。该技术的不足之处在于工件表面的粗糙度受到一定程度的破坏，一般需要后续机械加工才能恢复。为了降低激光熔凝处理后零件表面的粗糙度，减少后续加工量，华中科技大学配制了的激光熔凝淬火涂料，可以大幅度降低熔凝层的表面粗糙度。进行激光熔凝处理的冶金行业各种材料的轧辊、导卫等工件，其表面粗糙度已经接近激光淬火的水平。
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