1 浙江工业大学激光先进制造研究院，浙江 杭州 310023
2 高端激光制造装备省部共建协同创新中心，浙江 杭州 310023
3 中浙高铁轴承有限公司，浙江 衢州 324407
为了突破单一激光淬火硬化层深度较浅的局限性，采用激光和电磁感应双热源耦合方法进行复合淬火，以提高重载工况下42CrMo钢的硬化层深度。设计了滚动体-圆盘线接触滚动疲劳试验装置，分析了硬化层深度对42CrMo钢滚动接触疲劳性能的影响。使用扫描电镜、显微硬度计、激光共聚焦等设备分析了不同深度硬化层在模拟风电主轴轴承套圈与滚动体配合使用下的滚动疲劳损伤机理。结果表明：在相同的疲劳试验条件下，当硬化层深度达到6.3 mm时，磨损表面损伤程度有所减轻，磨痕深度降低到23.61 μm，表层裂纹扩展角度下降到15°，裂纹长度减小到400 μm，同时扩展受到阻碍。硬化层深度为6.3 mm的试样沿X和Y方向的最大压应力分别达440.3 MPa和395.3 MPa，并且一定的残余压应力可以提高材料的接触疲劳性能。该研究结果可为重载轴承的深层强化提供参考。
激光技术 复合淬火 42CrMo钢 滚动疲劳 硬化层深度 裂纹
1 湖南大学 汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 长沙 410082
2 湖南大学 材料科学与工程学院, 长沙 410082
为了简单快速地得到激光表面淬火的硬化深度, 利用激光加热过程中的半无限体表面点热源热扩散公式, 在分析激光表面淬火相变硬化基本规律的基础上, 对激光表面淬火硬化层深度的解析计算公式进行了推导和试验验证, 并取得了较为理想的数据。结果表明, 在现有试验条件下该计算方法是高效和正确的。
激光物理 硬化层深度 解析计算 球墨铸铁 laser physics hardening depth analytical calculation ductile cast iron
1 西北工业大学国家凝固重点实验室, 陕西 西安 710072
2 北京航空材料研究院,北京 100095
对38CrMoAlA钢分别经激光淬火、气体氮化、氮化-激光淬火复合处理及激光淬火-氮化复合处理的硬化层深度及其表面硬度分布进行了比较分析。结果表明,试验条件下,激光淬火-氮化复合处理与氮化处理相比,表层硬度可提高100Hv左右,硬化层深度有少许增加;在氮化-激光淬火复合处理中,激光淬火可使预先氮化处理的硬化层深度有大幅度的提高,表层硬度有所下降;氮化-激光淬火复合处理比激光淬火的表面硬度高,硬化层深度较浅。
激光技术 激光淬火 氮化 硬度 硬化层深度
本文介绍了曲轴激光淬火强化技术,采用千瓦级快速轴流式激光器对球铁曲轴进行了激光淬火试验.通过建立非稳态温度场模型,探讨了曲轴激光淬火时主轴颈处淬硬层深度沿激光扫描方向分布不均匀等问题,运用本模型可以在计算机上直接优化激光淬火工艺参数,避免了传统优化方法的不足.分析表明,理论计算和实际情况较为符合.
激光淬火 球铁曲轴 温度场 硬化层深度 Laser hardening Nodular iron crankshaft Temperature field Hardening depth
