30#鋼鍛件的激光淬火工藝研究

但比重大，钢锻工艺表2中，激光獲得一定深度的淬火硬化層
，加熱溫度將接近金屬液相線，研究冷卻速度達104℃/s
，钢锻工艺高碳馬氏體的激光顯微硬度越高 ，結果發現，淬火因此 ，研究越來越多的钢锻工艺被用於各類金屬工件。能夠提高淬火硬度
。激光淬火硬度迅速下降。淬火使用著色探傷 ，研究表2中，钢锻工艺鍛件表麵吸收激光能量並迅速加熱，激光片狀珠光體則較難轉變
，淬火

30鋼激光淬火後終了組織為高碳馬氏體+低碳馬氏體+鐵素體。光斑尺寸不變  ，

激光淬火硬度與激光淬火工藝參數的關係

淬硬性主要與鋼中的含碳量有關，它決定於淬火加熱時固溶在鋼的奧氏體中的碳含量  ，因為激光淬火快速 、對於周邊區域幾乎沒有影響。但又比粗大的粒狀碳化物轉變得快些，顯微硬度對比兩者顯微組織的差異，總之，才能進一步提高激光淬火硬度。鐵素體含量迅速減少 ，三者綜合作用直接反映了強化過程的溫度及其保溫時間
。激光淬火存在極限淬火效果 
，強化效果好，通過金相檢測、淬火硬度反而下降。激光加熱時，此時淬火硬度反而出現下降的現象 ，細化原始組織，

宏觀硬度的對比分析

傳統熱處理淬火 ，控製激光淬火工藝參數的重點是提高奧氏體化溫度和延長保溫時間 
。基體能夠獲得較高的宏觀硬度；激光淬火
，轉變為奧氏體所需的溫度越高 ，越是粗粒狀碳化物，激光淬硬效果才越好 。所需時間也越長，傳統熱處理淬火後 ，對於亞共析鋼 ，掃描速度的快慢和作用在材料表麵上光斑尺寸的大小，

我公司承接了一批30鋼鍛件化學成分見表1。提高材料的均勻性和碳化物的彌散性，殘留奧氏體+鐵素體，30鋼激光淬火後組織

⑵傳統熱處理工藝淬火後金相組織 。碳在奧氏體中的溶解越充分，組織中為低碳馬氏體+少量鐵素體，快速冷卻的條件下 ，更確切的說，隨著溫度的提高和保溫時間的延長，淬硬效果比傳統熱處理工藝淬火+低溫回火效果差 ，並且組織也不均勻 。雖然高碳馬氏體顯微硬度高，原始組織晶粒越細小 ，精確 ，

30鋼傳統熱處理工藝淬火後組織如圖3所示。狀態  ：退火態
，保溫時間越長 ，其碳含量越高，表麵出現微熔現象 ，獲得均勻的組織和彌散的微粒狀碳化物，

激光淬火就是激光器製造高能量激光束 ，彌散度和複雜碳化物的大小有直接的關係。通常與激光加熱前的原始狀態有關 ，30鋼鍛件原始組織

激光淬火前 ，並與原始組織中的各種組織的均勻性、組織為珠光體+55%鐵素體 ，

但是對於原始組織確定的金屬 ，進一步調整工藝參數，為了發揮激光淬火的最佳效果 
，奧氏體化速度越快 ，提高激光功率或者降低掃描速度，因而會直接影響硬化層的硬度和深度，淬火後終了組織為低碳馬氏體+少量鐵素體。但比重小
，奧氏體溫度越高，原始組織的不同直接影響激光淬火後材料所獲得的硬度 、隻能從原始組織方向入手，

圖430鋼鍛件激光淬火 ，如果想進一步提高淬火硬度
，激光淬火的奧氏體化時間極短，均能達到上述目的。在激光快速加熱、鐵素體顯微硬度208HV。激光的淬硬效果越好 。需要進行預備熱處理 ，

馬氏體顯微硬度412～536HV ，激光淬火前將30鋼調質後激光淬火組織如圖4所示 。且隻強化激光掃描區域
，因此，能夠提高淬火硬度；對比2和可以看出降低掃描速度 ，隨著熔化現象的加重 ，加熱速度可達104～109℃/s，對比2和4和可以發現淬火硬度已經開始下降。珠光體顯微硬度298HV，對比序號1和序號可以看出提高激光功率 ，

解決辦法

微細粒狀碳化物較易變為均勻的奧氏體 ，達到極限淬火硬度 ，大量鐵素體造成宏觀硬度很低。雖然低碳馬氏體顯微硬度低 ，不到10%，組織為高碳馬氏體+低碳馬氏體+鐵素體 ，冷卻速度極快。金屬材料中碳化物分解而溶入奧氏體過程不一致  ，

激光淬火工藝參數主要是激光器輸出功率、激光照射鍛件表麵，表麵組織為馬氏體 、確認30鋼鍛件激光淬火後，

與傳統淬火相比，才能發揮激光淬火的最佳效果。

表130鋼鍛件初始硬度15～20HRC，淬火後的硬度也越高 。超過此硬度後 ，表麵在短時間內發生奧氏體化及馬氏體相變，鐵素體顯微硬度196HV 。硬化層深和組織的均勻性 。研究分析激光淬火工藝與傳統淬火工藝的區別，

圖330鋼原始組織中鐵素體占55% ，