激光表面处理对高速钢轧辊硬度有什么影响?

2019-07-09 18:20 admin
        高速钢轧辊经激光重熔后,试样表面的硬度分别为HRC51.8、HRC50.8和HRC51.7,与非激光处理轧辊硬度(HRC59.2)相比,降低较多。这是由于激光重熔过程中在熔池中央的表层具有最高的加热温度,高温熔体和周围环境存在着极大的温差,此区域的熔体具有极高的冷却速度和凝固速度,熔体均匀形核、长大,成为成分偏析极小的片状枝晶组织,激光重熔后碳化物含量明显增多,呈网状分布在基体中,造成马氏体中碳含量降低,而马氏体基体的硬度随其碳含量的减少而下降,冷却过程中析出的碳化物越多,奥氏体所转变的马氏体的碳含量就越低,导致激光重熔后的高速钢轧辊表面硬度降低。
 
锻件
 
        高速钢轧辊经激光相变硬化后,试样表面的硬度明显提高,分别达到了HRC68.5和HRC67.5。在激光相变硬化过程中,硬化区域被快速加热,发生奥氏体转变,由于加热速度快,仍保留了较多的碳化物,在高温下部分碳化物溶解,碳在奥氏体中溶解度提高,快速冷却后奥氏体转变成马氏体和残留奥氏体,其中残留奥氏体量较少,由于碳化物的部分溶解,使马氏体中碳含量高于原马氏体中碳含量,而马氏体硬度随碳含量的增加而提高,因此激光相变硬化后的高速钢轧辊表面硬度得以提高。由此可见,激光重熔处理无论从碳化物形貌还是硬度都不适于对高速钢轧辊表面改性;而激光相变硬化不但对高速钢材料碳化物形貌有 利,而且使高速钢硬度得到显著提高,因此,采用激光相变硬化对高速钢轧辊进行表面改性是一种可行的方法。

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