Analyse fan materiaaltypen en skaaimerken geskikt foar laserblustechnology

I. Ferro-metaalmaterialen (op it stuit de meast foarkommende tapassing)

1. Middel en hege koalstofstiel (koalstofynhâld 0,3% ~ 0,8%), typyske materialen:

45 stiel (heechweardige middelkoalstofstruktureel stiel), oantsjutten as S45C yn JIS-noarmen, ASTM 1045/080M46, en DIN C45, is in premium koalstofstruktureel stiel mei de folgjende gemyske gearstalling: 0.42-0.50% koalstof (C), 0.17-0.37% silisium (Si), 0.50-0.80% mangaan (Mn), en ≤0.25% chromium (Cr). Dit alsidige materiaal toant poerbêste kâld/waarm bewurkberens, superieure meganyske eigenskippen, kosten-effektiviteit en brede beskikberens, wêrtroch't it in soad brûkt wurdt yn yndustriële tapassingen. De primêre beheining leit lykwols yn 'e lege ferhurdingsfermogen, wêrtroch't it net geskikt is foar it produsearjen fan komponinten dy't grutte dwerstrochsneedôfmjittings of hege presyzjenormen fereaskje.

T8 stiel: In eutektoïde koalstof arkstiel dat hege hurdens en slijtvastheid sjen lit nei it blussen en temperen, hoewol it beheiningen hat, ynklusyf lege waarmtehurdberens, minne hurdberens en gefoelichheid foar oerferhittingsdeformaasje tidens it ferwurkjen. Dit materiaal foldocht oan 'e GB/T 1298-searje noarmen, mei in koalstofynhâld tusken 0,75% en 0,84%, wêrtroch it geskikt is foar it produsearjen fan ienfâldichfoarmige kâldfoarmjende matrijzen en snijgereedschap. It blusproses fereasket wetterkoeling by 780-800 ℃ °C, wylst temperen boppe 250 ℃ °C dimensjonele stabiliteit soarget. It wurdt lykwols net oanrikkemandearre foar tapassingen dy't wjerstân tsjin slachbelasting fereaskje.

65Mn stiel: In stielfearprodukt mei hege sterkte nei waarmtebehanneling en kâldlûkferhurding, dat goede fleksibiliteit en plastisiteit biedt. Under identike oerflakomstannichheden en folsleine ferhurding komt de wurgensgrins oerien mei dy fan fiifkleurige legearingsfearren. Fanwegen minne ferhurding wurdt it lykwols benammen brûkt foar lytse fearren lykas druk-oanpassende/snelheidsregulearjende fearren, krêftmjitfearren, algemiene meganyske sirkelfoarmige/rjochthoekige spiraalfearren, of triedlutsen stielen fearren foar lytse masines. Ferhurdingseffekt: Oerflakhurdens berikt 55-65 HRC mei in ferhurde laachdjipte fan 0,2~1,5 mm, mei in unifoarme martensityske struktuer en signifikant ferbettere slijtvastheid (bgl., de slijtvastheid fan 45 stiel nimt 4-6 kear ta nei it blussen). Geskikt foar tandwielen, pinnen en askomponinten. Mekanisme: Foldwaande koalstofynhâld foarmet in oerfloedich martensiet, dat folsleine austenitisaasje ûndergiet tidens rappe laserferwaarming en folsleine fazetransformaasje berikt troch selskoeljende blussen.

2. Legearre struktureel stiel (foegje Cr, Ni, Mo en oare eleminten ta), typyske materialen:

40Cr: (40Cr falt ûnder de kategory "legearre struktureel stiel" lykas definiearre yn GB3077. Dit stiel befettet 0,37%-0,44% koalstof, wat leger as 45 stiel, mei in fergelykber Si- en Mn-ynhâld. It befettet 0,80%-1,10% Cr. Yn hjitgewalste tapassingen is dit 1% Cr-ynhâld yn essinsje net effektyf, om't beide kwaliteiten ferlykbere meganyske eigenskippen sjen litte. Mei it each op it feit dat 40Cr sawat de helte kostet as 45 stiel, liede ekonomyske oerwagings faak ta it brûken fan 45 stiel as it mooglik is.)

35CrMo: 35CrMo is in spesifikaasjekoade foar legearre struktureel stiel (legearre gehard en getemperd stiel), oerienkommende mei de Dútske standert 1.7220, Britske standert 708A37, Frânske standert 35CD4, ensfh., mei neilibjen fan GB/T 3077-2015. It hat in koalstofekwivalint fan 0,72%, minne lasberens dy't foarferwaarmingsmaatregels fereasket. Dit stiel toant hege statyske sterkte en slagtaaiens, mei in treksterkte ≥985MPa en in reksterkte ≥835MPa, en is by steat om langdurige wurktemperatueren oant 500℃ te wjerstean. It is geskikt foar it produsearjen fan hege belaste meganyske komponinten lykas fersnellingsbakken, krukassen, ferbiningsstangen en stoomturbinespindels yn walserijen.

20CrMnTi: In karburearre stiel mei in koalstofynhâld fan 0,17%-0,24%, faak brûkt yn 'e autoproduksje foar transmissies. As in middelhurdend karburearre stiel (Cr-Mn-Ti) toant it útsûnderlike hurdberens, wylst it in hege slagtaaiens by lege temperatuer behâldt. Spesifyk ûntworpen foar oerflakkarburearring, toant dit stiel poerbêste ferwurkberens mei minimale deformaasje en treflike wurgensresistinsje. De primêre tapassingen omfetsje it meitsjen fan askomponinten, pistonûnderdielen en spesjalisearre komponinten foar auto's en fleantugen.

Bluseffekt: De hurdens kin 60 ~ 70 HRC berikke, de ferhurde laachdjipte is 0.3 ~ 2 mm, en de legearingseleminten ferbetterje de ferhurdingsfermogen en korrosjebestriding (lykas 35CrMo-tandwiel nei it blussen, de wurgenssterkte is mei 30% ferhege).

Opmerking: It hege legearingynhâld kin de laserabsorpsjesnelheid ferminderje, dus it is needsaaklik om de enerzjyabsorpsje-effisjinsje te ferbetterjen troch swartmeitsjen (lykas fosfatearjen en coating).

3. Gietijzer (griis getten izer, duktyl getten izer), typyske materialen:

HT300: is in pearlyt-type hege sterkte griis getten izer, ymplementearje de nasjonale standert GB 9439-88, de namme "HT" stiet foar griis getten izer, "300" jout oan dat de minimale treksterkte fan in teststang mei in diameter fan 30 mm 300 MPa is.

QT600-3: QT600-3 is pearlitysk lichem duktyl izer, mei middelgrutte en hege sterkte, middelgrutte taaiheid en plastisiteit, hege wiidweidige prestaasjes, goede wearbestindigens en trillingsdemping, goede jitteproseseigenskippen. It kin syn eigenskippen feroarje troch ferskate waarmtebehannelingen.

Bluseffekt: De oerflakhurdens kin 45 ~ 55 HRC berikke, de ferhurde laachdjipte 0.1 ~ 0.8 mm, en de martensiet + oerbleaune austenietstruktuer wurdt foarme om 'e grafytfaze, wat it fermogen fan anty-slypjen ferbetteret (bygelyks, de wriuwingskoëffisjint fan masine-arkgidsrail nei it blussen wurdt mei 20% fermindere).

II. Non-ferrometalen en harren legeringen (opkommende tapassingsfjilden)

1. Titaniumlegering (Ti-6Al-4V, ensfh.)

Titaniumlegering ferwiist nei in ferskaat oan legeringen makke mei titanium en oare metalen. Titanium is in wichtich struktureel metaal ûntwikkele yn 'e jierren 1950, titaniumlegering sterkte, korrosjebestriding, hege waarmtebestriding.

Ferhurdingseigenskippen: De laserferwaarming befoarderet de foarming fan oerfersêde martensiet op it oerflak, en de hurdens wurdt ferhege fan 300 HV nei 500~600 HV, wylst in goede taaiens behâlden wurdt (geskikt foar fersterking fan fleantúchblêden).

  Technyske swierrichheid: Titaniumlegering hat hege laserreflektiviteit (sawat 70%), dus oerflakfoarbehanneling (lykas sânstralen) of ultraviolette laser (golflingte 355nm, reflektiviteit ûnder 30%) moat brûkt wurde.

2. Aluminiumlegering (2xxx-searje, 7xxx-searje)

Dit is in op aluminium basearre legearingsmateriaal mei tafoege eleminten lykas koper, silisium, magnesium, sink en mangaan. Troch oanpassingen fan 'e elemintferhâlding foarmet it de 1XXX oant 8XXX-searje dy't yndustrieel suver aluminium en aluminium-koperlegeringen omfettet. It steatkoadesysteem is basearre op fiif fûnemintele steaten, ynklusyf F (frijbewurking) en O (gloeien), mei detaillearre koades lykas T6 dy't krekte kontrôle fan sterkte- en korrosjebestridingseigenskippen mooglik meitsje.

Blusmeganisme: De fersterking fan 'e fêste oplossing wurdt berikt troch rappe ferwaarming fan 'e laser, en de metastabile delslachfaze wurdt foarme nei selskoeling (bygelyks, de hurdens fan 7075 aluminiumlegering nimt ta fan 150 HV nei 220 HV nei it blussen).

Beperkingen fan tapassing: Aluminiumlegering hat sterke termyske geleidingsfermogen (termyske geleidingsfermogen is sawat 200 W/m K), in hege-krêft laser (≥2 kW) is fereaske om ferwaarmingseffisjinsje te garandearjen, en it is maklik om termyske spanningsdeformaasje te produsearjen.

3. Tinlegeringen (messing, brûns)

Dit is in legearing gearstald út suver koper mei ien of mear ekstra eleminten. Tapassingen: Oerflakferhurding fan slijtvaste komponinten (bygelyks lagers, kleppen). Nei laserblussing foarmet it oerflak in nanokristallijne struktuer, wêrtroch't de hurdens mei 15% oant 30% tanimt. De ferwaarmingstemperatuer moat lykwols kontroleare wurde om fersêfting fan 'e kopermatrix te foarkommen.

III. Spesjale funksjonele materialen

1. Poedermetallurgyske materialen (bygelyks, op izer basearre en koper basearre poedermetallurgyske komponinten) Foardielen: De poreuze struktuer kin smeeroalje opslaan, wêrby't it oerflak tichter wurdt nei laserbluskjen. De hurdens nimt ta fan 20-30 HRC nei 50-55 HRC, wêrtroch't se geskikt binne foar selssmerende lagers.

2. Oerflakcoatingmaterialen (bygelyks termyske spuitcoatings en bekledingslagen) Typyske tapassingen: Nei laserblussing fan WC-Co-coatings dy't op koalstofstiel oerflakken spuite binne, wurdt in "martensietmatrix + sementearre karbidfaze" gearstalde struktuer foarme, wêrby't in hurdens fan mear as 1000 HV berikt wurdt. Dizze materialen wurde brûkt yn slijtvaste komponinten fan mynmasines.

IV. Materialen dy't net geskikt binne foar laserbluskjen

Leechkoalstofstiel (koalstofynhâld Troch ûnfoldwaande koalstofynhâld is de martensityske transformaasje minimaal, wat resulteart yn minne ferhurdingseffekten (hurdensferheging

Suver austenitisch roestfrij stiel (bygelyks 316L): Mis martensityske transformaasjemooglikheden. Laserferwaarming feroarsaket allinich wurkferhurding mei beheinde hurdheidsferbettering (sawat 15% -20%).