橫瀝熱處理介紹表面處理的用途
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發(fā)表時(shí)間:2014-09-12
激光熱處理
橫瀝熱處理介紹激光在熱處理中的應(yīng)用研究始于70年代初,隨后即由試驗(yàn)室研究階段進(jìn)入生產(chǎn)應(yīng)用階段。當(dāng)經(jīng)過聚焦的高能量密度 (10瓦/厘米)的激光照射金屬表面時(shí),金屬表面在百分之幾秒甚至千分之幾秒內(nèi)升高到淬火溫度。由于照射點(diǎn)升溫特別快,熱量來不及傳到周圍的金屬,因此在停止激光照射時(shí),照射點(diǎn)周圍的金屬便起淬冷介質(zhì)的作用而大量吸熱,使照射點(diǎn)迅速冷卻,得到極細(xì)的組織,具有很高的力學(xué)性能。如加熱溫度高至使金屬表面熔化,則冷卻后可以獲得一層光滑的表面,這種操作稱為上光。激光加熱也可用于局部合金化處理,即對工件易磨損或需要耐熱的部位先鍍一層耐磨或耐熱金屬,或者涂覆一層含耐磨或耐熱金屬的涂料,然后用激光照射使其迅速熔化,形成耐磨或耐熱合金層。在需要耐熱的部位先鍍上一層鉻,然后用激光使之迅速熔化,形成硬的抗回火的含鉻耐熱表層,可以大大提高工件的使用壽命和耐熱性。
電子束熱處理
橫瀝熱處理介紹70年代開始研究和應(yīng)用。早期用于薄鋼帶、鋼絲的連續(xù)退火,能量密度最高可達(dá)10瓦/厘米。電子束表面淬火除應(yīng)在真空中進(jìn)行外,其他特點(diǎn)與激光相同。當(dāng)電子束轟擊金屬表面時(shí),轟擊點(diǎn)被迅速加熱。電子束穿透材料的深度取決于加速電壓和材料密度。例如,150千瓦的電子束在鐵表面上的理論穿透深度大約為0.076毫米;在鋁表面上則可達(dá) 0.16毫米。電子束在很短時(shí)間內(nèi)轟擊表面,表面溫度迅速升高,而基體仍保持冷態(tài)。當(dāng)電子束停止轟擊時(shí),熱量迅速向冷基體金屬傳導(dǎo),從而使加熱表面自行淬火。為了有效地進(jìn)行"自冷淬火",整個(gè)工件的體積和淬火表層的體積之間至少要保持5∶1的比例。表面溫度和淬透深度還與轟擊時(shí)間有關(guān)。電子束熱處理加熱速度快,奧氏體化的時(shí)間僅零點(diǎn)幾秒甚至更短,因而工件表面晶粒很細(xì),硬度比一般熱處理高,并具有良好的力學(xué)性能。