表面强化技术分析
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激光表面强化技术及其应用
激光表面强化技术是一项全新的技术,可以实现金属的表面改性,改善材料的表面性能,提高材料的耐磨性、腐蚀性和破坏性,延长外壳的使用寿命。
通常情况下,激光表面强化技术可以满足金属表面的改性需求,并且可以快速、灵活地制备。
激光表面强化技术可以应用于很多领域,如汽车配件表面加工、矿山机械表面加工、制冷管材表面加工和其他机械设备表面加工等。
在汽车配件表面加工中,激光表面强化技术可以提高碳素钢的耐磨性,改善碳素钢的表面性能,以及改善碳素钢表面的粗糙度。
而在矿山机械表面加工中,激光表面强化技术可以提高不锈质件的耐磨性,提升不锈钢件的表面质量,从而延长机械设备的使用寿命。
在制冷管材表面加工中,激光表面强化技术可以增加管材表面硬度,提高管材的耐腐蚀性和耐磨性,以及降低热膨胀系数,从而改善管材的使用性能。
此外,激光表面强化技术还可以应用于其他机械设备表面加工,如各种非金属件的表面加工,可以显著改善非金属件的表面性能。
激光表面强化技术的应用非常广泛,不仅可以改善金属和非金属表面的性能,还可以应用于多种机械设备的表面加工,提高机械设备的使用性能和使用寿命。
激光表面强化技术是未来金属表面加工技术进步的重要利器。
模具型腔中表面强化技术的应用分析摘要:随着科学技术的飞速发展和人们生活水平的不断提高,当前人们逐渐对模具制造行业的发展重视起来。
众所周知,模具型腔制作是我们在进行模具制作过程中的重点施工环节,而模具型腔表面强化就是其中的重中之重。
机械相关零件粗加工和机械相关零件细加工中的主要程序都是由模具成型来完成的。
对模具型腔表面强化技术进行科学合理研究,可以在一定程度上提高模具使用寿命。
关键词:模具型腔;表面强化技术;应用分析和探讨广义来讲,当前最为常用的模具使用类型包括塑性变形失效模具、磨损失效模具、疲劳失效模具和冷热疲劳失效模具以及断裂失效模具五种。
为了有效防止模具失效,我们应该对模具型腔表面进行强化,其中强化分为主要包括硬度强化、耐磨强化和耐腐蚀强化以及抗疲劳抗高温氧化强化措施等。
所以应在对模具材料进行正确全面选取之外还应该对模具型腔表面实施适当强化操作以保证模具制作效率。
本文从有关模具型腔表面强化方法和强化特点以及强化目的等方面进行分层阐述,并对模具型腔表面强化机理等作出解释。
1.模具型腔中表面工况概述根据对当前各种模具工况的研究与分析可以看出,其工作条件存在这很大不同,并且此时失效形式也是各不相同。
需要注意的是,在同一副模具上其损伤形式多种多样,此种损伤形式大多数情况是以交叉损伤形式产生的,并且其之间关系是相互联系且相互影响的,此时加速磨具会过早失效。
热作模具制作是当前我国模具生产中的重点生产环节,因为热作模具会受到负荷影响并会使其中的金属材料产生塑性变形状况,另外一种可能的情况就是会使温度较高的液体金属压铸得以成形且相对炽热非金属注射也会成型。
金属材料发生一定塑性变形时会对整体模具生产造成影响,一般来讲,固体金属材料塑性变形模具主要包括热锻模和热镦模以及相关热挤压模等。
模腔被破坏变形的主要原因是有模具生产中的实际生产环境所造成的,其同时也是相应成型部分可逆变形和成型部分磨损以及成型部分产生裂纹等。
表面强化技术在焊接领域中的应用研究进展摘要:科技在迅猛发展,社会在不断进步,焊接技术以其成本低、工艺简单等优点被广泛应用于结构和构件的制造。
但是,焊接过程通常会对焊接件施加残余拉伸应力,这往往会对焊接接头的疲劳性能等造成不利影响。
表面强化技术可以显著改善材料的力学性能。
综述了辊轧、高频冲击、喷丸法、激光冲击以及超声冲击法等对焊接接头性能的影响,并对其发展方向进行了展望。
关键词:表面强化;焊接;组织;力学性能引言焊接过程中,在形成焊缝的同时,不可避免地在其附近的母材内,经历了一次焊接热循环的特殊热处理,因而形成了一个组织和性能均不同于母材的焊接热循环区。
焊接热影响区本身是一个组织和性能极不均匀的区域;其中一些组织和性能变坏了的部位往往成为整个焊接接头中最薄弱环节,对焊接质量起着控制作用。
很多焊接结构的破坏事故都与其焊接热影响区的性能恶化有关。
国内常用的焊接后处理方法是热处理、过载处理、振动法调整残余应力处理、锤击处理、爆炸消除应力处理、温差拉伸法消除焊接残余应力。
1热喷涂技术热喷涂是利用一种热源将喷涂材料加热至熔融状态并通过气流吹动使其雾化高速喷射到零件表面以形成喷涂层的表面加工技术。
目前在模具行业中主要发展有火焰喷涂和等离子喷涂等技术。
由于热喷涂层具有耐磨、耐蚀、减摩、抗咬合等性能可为模具提供耐磨而坚韧的热喷涂厚涂层因此特别适用于大型模具以及严重磨损条件下的模具修复。
等离子喷涂是以氮、氩等惰性气体作为工作介质在专用的喷枪内发生电离形成热等离子体再将进入该等离子弧区的粉末状涂层材料熔融、雾化并高速喷送到被涂工件表面形成涂层。
由于整个工艺集熔化、雾化、快淬、固结等过程为一体且所获组织致密、结合牢固因此在涂层技术中占主导地位。
但等离子喷涂也存在如需要高纯气体且成本较高等缺点。
目前除常压下气稳式喷涂工艺外又发展出优点更为突出的低压等离子喷涂及液稳式喷涂工艺正逐步推广使用。
而火焰喷涂与等离子喷涂相比成本较为低廉、操作简便但结合的强度和密度相对较弱。
模具表面强化处理技术模具是作为制造业的重要工艺装备,它的使用性能,特别是使用寿命反映了一个国家的工业水平,并直接影响到产品的更新换代和在国际市场上的竞争能力。
因此,各国都非常重视模具工业的发展和模具寿命的提高工作。
目前,我国模具的寿命还不高,模具消耗量很大,因此,提高我国的模具寿命是一个十分迫切的任务。
模具热处理对使用寿命影响很大。
我们经常接触到的模具损坏多半是热处理不当而引起。
据统计,模具由于热处理不当,而造成模具失效的占总失效率的50%以上,所以国外模具的热处理,愈来愈多地使用真空炉、半真空炉和无氧化保护气氛炉。
模具热处理工艺包括基体强韧化和表面强化处理。
基体强韧化在于提高基体的强度和韧性,减少断裂和变形,故它的常规热处理必须严格按工艺进行。
表面强化的主要目的是提高模具表面的耐磨性、耐蚀性和润滑性能。
表面强化处理方法很多,主要有渗碳、渗氮、渗硫、渗硼、氮碳共渗、渗金属等。
采用不同的表面强化处理工艺,可使模具使用寿命提高几倍甚至于几十倍,近几年又出现了一些新的表面强化工艺,本文着重四个方面介绍,供同行参考。
一、低温化学热处理1.离子渗氮为了提高模具的抗蚀性、耐磨性、抗热疲劳和防粘附性能,可采用离子渗氮。
离子渗氮的突出优点是显著地缩短了渗氮时间,可通过不同气体组份调节控制渗层组织,降低了渗氮层的表面脆性,变形小,渗层硬度分布曲线较平稳,不易产生剥落和热疲劳。
可渗的基体材料比气体渗氮广,无毒,不会爆炸,生产安全,但对形状复杂模具,难以获得均匀的加热和均匀的渗层,且渗层较浅,过渡层较陡,温度测定及温度均匀性仍有待于解决。
离子渗氮温度以450~520℃为宜,经处理6~9h后,渗氮层深约0.2~0.3mm。
温度过低,渗层太薄;温度过高,则表层易出现疏松层,降低抗粘模能力。
离子渗氮其渗层厚度以0.2~0.3mm为宜。
磨损后的离子渗氮模具,经修复和再次离子渗氮后,可重新投入使用,从而可大大地提高模具的总使用寿命。
激光表面强化技术及其应用随着科技的不断发展,激光技术已经成为现代工业生产中不可或缺的一部分。
激光表面强化技术是近年来发展起来的一种新型表面处理技术,它可以使材料表面的硬度、耐磨性、抗腐蚀性等性能得到显著提高,从而提高材料的使用寿命和可靠性。
本文将从激光表面强化技术的原理、方法和应用方面进行探讨。
一、激光表面强化技术的原理激光表面强化技术是利用激光束高能量密度的特点,将激光束聚焦到材料表面,使其表面受到高温和高压的作用,从而改变其组织结构和化学性质,提高其硬度、耐磨性和抗腐蚀性等性能。
具体来说,激光束在材料表面产生高温和高压,使表面材料发生相变、熔化、蒸发等过程,同时还会激发材料中的原子、分子等产生化学反应,形成新的化合物或化学键,从而改变表面材料的化学性质。
这些变化使得材料表面的硬度、耐磨性和抗腐蚀性等性能得到显著提高。
二、激光表面强化技术的方法激光表面强化技术的方法主要分为以下几种:1. 激光淬火:利用激光束高能量密度的特点,将其聚焦到材料表面,使其表面迅速升温,然后快速冷却,从而使表面形成高硬度的淬火层。
这种方法适用于钢、铁等金属材料。
2. 激光熔覆:将激光束聚焦到材料表面,使其表面熔化,然后喷射一定量的粉末或线材,形成一层新的涂层。
这种方法适用于各种金属材料和陶瓷材料。
3. 激光表面改性:利用激光束高能量密度的特点,将其聚焦到材料表面,使其表面发生物理和化学变化,从而改变其表面性质。
这种方法适用于各种材料。
三、激光表面强化技术的应用激光表面强化技术具有广泛的应用前景,主要包括以下几个方面: 1. 汽车制造:激光表面强化技术可以提高汽车零部件的硬度和耐磨性,从而增加汽车的使用寿命和可靠性。
2. 航空航天制造:激光表面强化技术可以提高飞机发动机叶片、涡轮等零部件的耐磨性和抗腐蚀性,从而提高飞机的性能和可靠性。
3. 电子制造:激光表面强化技术可以提高电子器件的耐磨性和抗腐蚀性,从而提高电子器件的使用寿命和可靠性。