| 激光强化技术在刀具材料改性中的应用 |
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| 日期：2007-8-20 21:17:21 人气：49 [大 中 小] |
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对断面分析，从外向内可以明显的看出分为4个区域：熔覆层、硬化过渡区、回火区和基体材料。
3.1.1 熔覆区
该区以涂层材料为主要成分，硬度较高HV990-1300，厚度0.02-0.08mm，其中大量未熔的硬质颗粒，起到了弥散强化的作用。涂层过厚易形成裂纹，影响使用，通过优化工艺参数，得到了既无裂纹、硬度高、表面光洁，与基体呈良好冶金结合的涂层，而这一涂层正是提高刃口磨损性能的关键。
3.1.2 硬化过渡区
这一区域包含与熔覆层相接的合金化层，与回火区相接的淬火区，占硬化层的80%，硬度层硬度平缓过度，组织主要是过度细化的马氏体和碳化物。
3.1.3 回火区
由于扫描速度的加快，回火区变窄，组织为索氏体及碳化物。回火区的存在有利于保持刃口的韧性，在高硬度冲击情况下不至于断裂。
3.2 激光熔渗纳米改性强化刀具
激光熔渗是一种结合激光熔覆工艺和激光合金化工艺的表面改性的方法。将其运用到园林刀具生产过程中，可以对不同类型的刀具进行激光表面改性强化。纳米材料较之微米级材料具有更好的力学性能，涂覆于基体表面的纳米合金粉在高密度的激光束作用下快速熔凝，以部分纳米硬质合金颗粒渗入到基体材料当中，起到了微合金化作用，而刀具表面又可以获得纳米晶的覆层，因而不仅提高了强韧性及耐磨而且还加深了刀具刃口的硬度层深，延长了刀具的使用寿命。
刀片经过激光处理后，在表层形成明显的硬化层，硬度呈现梯度变化，心部仍保持原来的组织。这样使得表层硬而耐磨，芯部保持韧性，而且运转过程有“自锐性”效果，使得刀片的使用寿命延长。该刀片的厚度为1.5mm，硬化层深度为0.18mm，表层白亮层为合金碳化物，马氏体,硬度为HV0.2 820-766，心部为回火屈氏体，硬度为HV316 。
四、激光强化技术在刀具材料改性应用的展望
目前国内外对工程陶瓷与硬质合金材料的研究有一定的进展，另一方面激光对刀具进行表面强化处理属当前机械加工领域的前沿，用强激光束对代替某些热处理是一种有效的方法，结合当前纳米技术的发展，在这三个方向的基础上找到它们的结合点，参照同类近似的研究方法，对陶瓷、硬质合金的激光强化机理及技术进行研究，提出了在以后研究工作中将通过对高耐磨/耐蚀/耐热纳米硬质粉材（陶瓷、复合材料等）的研制及配比、激光纳米强化层性能、激光厚层堆焊工艺与硬质合金材料等方面的分析研究，针对不同刀具采用相应的工艺，利用普通的刀具材料开发出提高刀具刃口强韧性、耐磨性及使用寿命的新产品，获得对各种刀具类材料激光堆焊复合、纳米合金熔渗及产品化实用化的总体工艺技术，使其能满足实际生产的复杂要求，尤其是克服陶瓷刀具材料脆性大、可靠性低等缺点，为改进硬质合金和陶瓷材料增添了一条有效的途径。
相信激光合金化表面强化技术在刀具材料改性中具有广泛的应用范围和广阔的应用前景 |
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| 出处：本站原创 作者：佚名 | |
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