Процеси ласерског очвршћавања: објашњење фазне трансформације, топљења и очвршћавања

Ласерско очвршћавање је једна од новијих примена ласерске технологије у производњи. Користи ласерски зрак за локално и брзо загревање површине металног обратка, тако да се тврдоћа површине, отпорност на хабање и отпорност на корозију побољшавају у различитим степенима и продужава век трајања. Теоријска основа је интеракција између ласерског зрачења и материјала -, а конкретан исход зависи од три фактора: снаге ласера, густине енергије и времена експозиције.

За потпуни преглед металуршког механизма и његове индустријске прецизности, погледајте наш водичласерско површинско очвршћавање објашњено.

У зависности од тога како се ласерска енергија испоручује и апсорбује, ласерско очвршћавање се дели на три различита процеса.

1. Очвршћавање у фази трансформације

Ласер скенира површину радног предмета и брзо је загрева изнад критичне температуре. Када се сноп креће даље, хладна подлога одводи топлоту скоро тренутно, гасећи зону и покрећући мартензитну или баинитну трансформацију. Ово је најчешће коришћени процес, који даје прецизно контролисан очврснути слој без промене хемије дела.

2. Топљење и очвршћавање Стврдњавање

При већим густинама енергије, површински слој се топи, а затим се поново{0}}учвршћује изузетно брзо. Добијена фина, хомогена структура нуди повећану тврдоћу и побољшану отпорност на корозију у поређењу са само-трансформацијом у чврстом стању.

3. Схоцк Харденинг

Интензиван, кратак ласерски импулс генерише ударни талас који ради-очвршћава површину кроз пластичну деформацију. Овај процес уводи заостало напрезање притиска, што је посебно вредно за побољшање отпорности на замор.

Ова три процеса се међусобно не искључују -, они се углавном разликују по снази ласера ​​и густини енергије и могу се подесити тако да одговарају материјалу и потребној дубини очвршћавања.

Ласерско очвршћавање је посебно ефикасно у седам сценарија где се конвенционална топлотна обрада бори:

1. Велики радни предмети који се тешко уклапају у пећ за термичку обраду.
2. Делови који захтевају третман само на локализованим површинама као што су жлебови, рупе и ивице.
3. Делови који се тешко обрађују конвенционалном топлотном обрадом.
4. Прецизни делови са строгим ограничењима изобличења термичке обраде.
5. Површинско очвршћавање обрадака од ливеног гвожђа.
6. Делови склони пуцању под конвенционалном топлотном обрадом.
7. Делови који не испуњавају захтеве за тврдоћу конвенционалном топлотном обрадом.

Као брз, без{0}}бесконтактни процес, ласерско очвршћавање не захтева спољно гашење, што производи минимално изобличење радног предмета и брз циклус хлађења. У поређењу са очвршћавањем пламеном и карбуризацијом, користи ласерско загревање-високе густине које захтева мање корака и ради брже. Очврсли слој је уједначен, а тврдоћа је типично 15-20% већа од конвенционалног очвршћавања. Дубина грејања и путања су једноставни за контролу, лако се подешавају и веома подложни аутоматизацији.

Кинг'с Ласер РС-ЛКМ-Р3000 3000В машина за ласерско учвршћивање

Ласерско површинско очвршћавање се широко користи у областима као што су калупи, механичка производња, нафта, хемијска индустрија, лака индустрија, хардверски алати и аутомобилски делови због својих одличних перформанси топлотне обраде. Међу њима, легуре метала су најшире коришћени материјали у индустрији, са сложеном микроструктуром која се може контролисати ласерском топлотном обрадом да би се променила њихова механичка, физичка и хемијска својства и постигле различите перформансе. Типични радни предмети укључују калупе, зупчанике, осовине, навоје, водилице, кошуљице цилиндара, важне војне производе итд.

Ласерско очвршћавање калупа

Ласерско очвршћавање прстенастих зупчаника

Ласерско очвршћавање кошуљице цилиндра

Ласерско очвршћавање постиже површинско јачање кроз три механизма - фазне трансформације, топљења-очвршћавања и удара - одабраних на основу снаге подешавања, густине енергије и времена експозиције. За квантификовано поређење ових процеса са методама индукције, пламена и карбуризације, прочитајте наш водич опредности ласерског површинског очвршћавања. За производни{1}}аутоматски систем спреман за производњу, истражите Кинг'с Ласер РС-ЛКМ-Р3000 3000В машину за ласерско учвршћивање влакана.