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電子加工新聞

刀具材料激光表面改性國內(nèi)外研究概況

星之球科技 來源:華工激光2011-11-21 我要評論(0 )   

目前國內(nèi)外與此相關(guān)的文獻較多,如利用XeCl準分子激光器(波長308nm)照射Al2O3-SiC納米復(fù)合陶瓷試樣,能量密度在0.8J/cm3~6.0J/cm3范圍內(nèi),照射后,表面缺陷消除,形...

目前國內(nèi)外與此相關(guān)的文獻較多,如利用XeCl準分子激光器(波長308nm)照射Al2O3-SiC納米復(fù)合陶瓷試樣,能量密度在0.8J/cm3~6.0J/cm3范圍內(nèi),照射后,表面缺陷消除,形成連續(xù)分布的光滑平整的熔化層,并出現(xiàn)亞穩(wěn)相γ-Al2O3,由于表面形貌的改善和結(jié)構(gòu)的變化,使表面韌性得到提高。W18Cr4V車刀表面經(jīng)激光涂覆處理后,對于深切削、快速切削和切削特硬,耐磨性有明顯的提高,若以后刀面磨鈍為標準,提高近250%;若以前刀面磨鈍為標準,提高200%;若以破損為標準,提高近100%。此外車刀前刀面激光處理后,后刀面的耐磨性有明顯增長;后刀面激光處理后,前刀面抗月牙洼磨損能力也有一定的提高,但增長幅度不及前者。北京工業(yè)大學(xué)的宣崇武、張連寶利用激光表面合金化新技術(shù),改變木材加工刀片的表面成分,以提高刀片韌性。激光表面合金化所得的合金化層與刀片基體之間是一種冶金結(jié)合,結(jié)合力優(yōu)于各種噴涂層。最佳產(chǎn)品一次刃磨平均產(chǎn)量<20t,但刀片本身折損率>30%。激光合金化處理后的刀片,一次刃磨壽命比最佳產(chǎn)品平均提高3倍左右,且刀刃不崩、不卷、不折斷,稍加磨刃可繼續(xù)使用。無錫冶金機械廠的李良福在用激光加工法提高刀具耐用度的經(jīng)驗證實,激光強化對改善各種刀具的工作能力有較好的效果。例如T8A、T10A、CrWMn和9Cr鋼模具的耐用度可提高若干倍,成型模的壽命較一般熱處理后的使用壽命可提高15-19倍,較氮化鈷耐磨層的模具提高0.5-1倍。前蘇聯(lián)曾對WC85 Co15和WC92 Co8兩種硬質(zhì)合金粉末進行激光熔覆試驗,使用35-30J的固體脈沖激光和0.1,0.5,1-3Kw的連續(xù)CO2激光器,掃描速度2.2-17mm/s,在Y8A工具鋼基體上熔覆(WC92 Co8)粉末所得最高顯微硬度為HV1180。KJ.Schmaxtjko利用準分子激光對陶瓷材料(Al2O3、ZnO2、Si3N4)的表面直接進行重熔改性,結(jié)果表明:陶瓷材料的表面粗糙度從激光改性前的10-15μm,下降到1-4μm,且孔隙率大大下降。A.Detitbon的重熔方式可使表面裂紋和孔隙至少下降50。

  最近幾年,激光對各種刀具材料激光表面強化都有不同程度的報導(dǎo)[5,6],也有人直接研究了激光對高速刀具的表面強化,雖然激光合金化和熔覆陶瓷層已經(jīng)取得了關(guān)鍵性的進展,但是在工業(yè)實際批量化應(yīng)用較少,特別是在刀具材料改性方面。

 

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