1、激光表面淬火的应用主讲人：黄丽娟课程：工程材料基础 掌握激光表面淬火技术的应用。掌握激光表面淬火技术的应用。教 学 目 标 激光表面淬火激光表面淬火激光表面淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术。冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术。激光淬火是利用激光将材料表面加热到相变点以上，随着材料自身冷却，奥氏体转变为马氏体，从而使材料表面硬化的淬火技术。激光表面淬火 激光表面淬火激光表面淬火现已成功地应用到冶金行业、机械行业、石油化工现已成功地应用到冶金行业、机械行
2、业、石油化工行业中易损件的表面强化，特别是在提高轧辊、导卫、齿轮、剪刃等行业中易损件的表面强化，特别是在提高轧辊、导卫、齿轮、剪刃等易损件的使用寿命方面，效果显著，取得了很大的经济效益与社会效益。易损件的使用寿命方面，效果显著，取得了很大的经济效益与社会效益。近年来在模具、齿轮等零部件表面强化方面也得到越来越广泛的应用。近年来在模具、齿轮等零部件表面强化方面也得到越来越广泛的应用。激光表面淬火的优势（1）功率密度高，冷却速度快，不需要水或油等冷却介质。）功率密度高，冷却速度快，不需要水或油等冷却介质。（3）工件变形小，易于实现自动化。）工件变形小，易于实现自动化。（2）淬硬层均匀，硬度高。）淬
3、硬层均匀，硬度高。激光淬火技术可以对各种导轨、大型齿轮、轴颈、汽缸内壁、模具激光淬火技术可以对各种导轨、大型齿轮、轴颈、汽缸内壁、模具等零件进行表面强化。等零件进行表面强化。1 其适用材料为中、高碳钢，铸铁。如激光强化的铸铁发其适用材料为中、高碳钢，铸铁。如激光强化的铸铁发动机汽缸，其硬度提高到动机汽缸，其硬度提高到HB680HB680，使用寿命提高，使用寿命提高2 23 3倍。激倍。激光表面淬火后的潜水艇、飞机等重载大齿轮能够解决常规热光表面淬火后的潜水艇、飞机等重载大齿轮能够解决常规热处理带来的齿轮变形过大及噪音问题。处理带来的齿轮变形过大及噪音问题。激光表面淬火的应用大型齿轮的激光表面淬
4、火大型齿轮的激光表面淬火 激光表面淬火特别适合高精度要求零件的表面热处理。激光表面淬火特别适合高精度要求零件的表面热处理。2 如对大型齿轮的齿面、大型轴类零件的轴如对大型齿轮的齿面、大型轴类零件的轴颈进行淬火，表面粗糙度基本不变，不需要后颈进行淬火，表面粗糙度基本不变，不需要后续机械加工就可以满足实际加工情况的需要。续机械加工就可以满足实际加工情况的需要。激光表面淬火的应用大型轴颈的激光表面淬火大型轴颈的激光表面淬火 激光表面淬火适用与各类特殊零件的热处理激光表面淬火适用与各类特殊零件的热处理31.1.难以进入热处理炉的大型工件；难以进入热处理炉的大型工件；2.2.仅需对沟、槽、孔、边、刃口等
5、局部表面热处理的工件；仅需对沟、槽、孔、边、刃口等局部表面热处理的工件；3.3.常规热处理难以处理到的部位；常规热处理难以处理到的部位；4.4.常规热处理工艺易产生裂纹的零件；常规热处理工艺易产生裂纹的零件；5.5.常规热处理达不到硬度要求的零件。常规热处理达不到硬度要求的零件。激光表面淬火的应用 激光表面淬火在齿轮零件热处理中的应用激光表面淬火在齿轮零件热处理中的应用41.1.从激光淬火齿面硬度、硬化层深度以及抗点蚀疲劳强度等性能指标从激光淬火齿面硬度、硬化层深度以及抗点蚀疲劳强度等性能指标看，激光淬火完全可以取代常规的齿轮渗碳工艺；看，激光淬火完全可以取代常规的齿轮渗碳工艺；2.2.激光淬
6、火工艺采用了常用普通中碳钢代替昂贵的合金渗碳钢，有效激光淬火工艺采用了常用普通中碳钢代替昂贵的合金渗碳钢，有效地降低了生产成本，产生了良好的经济效益；地降低了生产成本，产生了良好的经济效益；激光表面淬火的应用 43.3.激光淬火解决了常规齿轮渗碳工艺中存在的变形难题，省去了后面的磨激光淬火解决了常规齿轮渗碳工艺中存在的变形难题，省去了后面的磨齿工艺，而且提高了成品率，进一步降低了成本齿工艺，而且提高了成品率，进一步降低了成本。激光表面淬火的应用激光表面淬火在齿轮零件热处理中的应用激光表面淬火在齿轮零件热处理中的应用 应用案例应用案例51）发动机缸体（缸套）表面淬火，热轧钢板剪切机刃口淬火，与可
7、）发动机缸体（缸套）表面淬火，热轧钢板剪切机刃口淬火，与可使缸体耐磨性提高同等未处理的刃口相比寿命提高一倍左右；使缸体耐磨性提高同等未处理的刃口相比寿命提高一倍左右；激光表面淬火的应用2）钢坯切割锯片齿部淬火，）钢坯切割锯片齿部淬火，65Mn材料表面硬度达材料表面硬度达50HRC；应用案例应用案例53）机床导轨淬火，大幅度提高表面硬度和耐磨性；）机床导轨淬火，大幅度提高表面硬度和耐磨性；激光表面淬火的应用4）齿轮齿面淬火，提高接触疲劳强度及耐磨性；）齿轮齿面淬火，提高接触疲劳强度及耐磨性；5）发动机曲轴的曲颈和凸轮部位局部淬火；）发动机曲轴的曲颈和凸轮部位局部淬火；6）各种刀具刃口激光淬火。）
8、各种刀具刃口激光淬火。激光表面热处理是一种周期短，无污染，无噪声的绿色热处理工艺，为提高激光表面热处理是一种周期短，无污染，无噪声的绿色热处理工艺，为提高模具使用寿命创造了有利条件，并取得了较为可观的经济效益。模具使用寿命创造了有利条件，并取得了较为可观的经济效益。1 1）1010钢激光淬火，其表面硬度大幅度提高，可以达到钢激光淬火，其表面硬度大幅度提高，可以达到HV700HV700，而常规，而常规淬火的低碳马氏体硬度只有淬火的低碳马氏体硬度只有380HV380HV；激光表面淬火在模具制造业中的应用2 2）对）对Cr12Cr12模具钢进行激光淬火，晶粒明显细化，经金相分析，该模具钢进行激光淬火
9、，晶粒明显细化，经金相分析，该材料原始组织的晶粒度为材料原始组织的晶粒度为1212级，而经激光淬火硬化后为级，而经激光淬火硬化后为1515级；级；3 3、经激光热处理的、经激光热处理的GCr15,GCr15,轴承钢中的位错密度很高轴承钢中的位错密度很高,而在残留奥氏体中也有同而在残留奥氏体中也有同样的位错密度样的位错密度,因此因此,激光淬火能获得超高激光淬火能获得超高硬度。硬度。激光表面淬火在模具制造业中的应用4 4、对、对W18Cr4VW18Cr4V高速钢进行激光表面淬火高速钢进行激光表面淬火,相变硬化层的硬度峰值为相变硬化层的硬度峰值为HV946,HV946,红硬性红硬性比常规淬火高出比常规淬火高出8080度度,经经640640度回火后硬度峰值达度回火后硬度峰值达HV1003HV1003，耐磨性比常规热处理，耐磨性比常规热处理提高提高1 12.82.8倍，刀具的切削性能提高倍，刀具的切削性能提高2 2倍以上。倍以上。1.1.激光表面淬火的优势。激光表面淬火的优势。2.2.激光表面淬火的应用很广泛激光表面淬火的应用很广泛。课 程 小 结 1 1、激光表面淬火有什么优势？、激光表面淬火有什么优势？作业布置作业作业2 2、简述激光表面淬火的应用。、简述激光表面淬火的应用。感谢您的观看！
