激光与光电子学进展, 2015, 52 (1): 011408, 网络出版: 2014-12-29   

表面激光相变硬化45 钢的冲击韧性及其断裂机理

Impact Toughness and Fracture Mechanism of the Surface Laser Hardened Components of 45 Steel
作者单位
安徽建筑大学机械与电气工程学院, 安徽合肥230022
摘要
用激光相变硬化技术制备45 钢冲击试样(V 型槽口),并对试样进行冲击试验,研究了激光功率对45 钢激光表面硬化冲击试样冲击韧性值的影响。通过光学显微镜和扫描电镜(SEM)观察了试样表面显微组织和断口的形貌特征。对常规热处理试样和激光表面硬化试样断口进行对比分析。结果表明,常规热处理试样断裂后断裂表面均表现出韧性断裂后的韧窝特征,激光硬化层起裂区呈现脆性断裂特征。经激光硬化后钢件的断裂机制发生改变,导致激光硬化试样冲击韧性值的下降。45 钢激光表面硬化冲击试样冲击韧性值随着激光功率增加而逐渐减少。
Abstract
In this study, the impact of laser quenching on 45 steel (V-shaped notch) is researched and the effect of laser power on the fracture toughness is investigated. The specimens surface and fracture morphology are examined by optical microscope and scanning electronic microscope (SEM). Dimple characteristics are observed on the fracture surface of original specimens. As comparison, there are brittle fracture characteristics in the crack initiation zone of laser hardened specimens. Our results indicate that the fracture toughness of laser hardened specimen is reduced. Moreover, the surface fracture toughness decreases with increasing of the laser power.

雷声, 任静明, 石超, 朱绍锋, 刘牛, 陈香. 表面激光相变硬化45 钢的冲击韧性及其断裂机理[J]. 激光与光电子学进展, 2015, 52(1): 011408. Lei Sheng, Ren Jingming, Shi Chao, Zhu Shaofeng, Liu Niu, Cheng Xiang. Impact Toughness and Fracture Mechanism of the Surface Laser Hardened Components of 45 Steel[J]. Laser & Optoelectronics Progress, 2015, 52(1): 011408.

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