碟片激光器激光淬火过程数值模拟与试验研究

论文摘要

目的通过模拟计算得出45钢激光淬火温度场的瞬变规律和微观组织相变规律,得出马氏体的形成与转变程度,测出淬火相变硬化的层深与层宽。方法基于COMSOLMultiphysics建立碟片激光器对45钢激光淬火过程的热力耦合模型,利用JMatpro计算45钢激光淬火过程中的物性参数变化,对模型物性参数进行修改,并以4000W碟片激光器对45钢进行激光淬火试验,通过Axioskop2扫描电子显微镜、Zeiss-?IGMA HD场发射电子显微镜、HXS-1000A显微硬度仪分析45钢淬火组织和相变硬化规律。结果相同功率下,碟片激光器与传统激光器相比,激光淬火相变硬化层及热影响区明显增大,相变界限清晰,淬火影响区呈高斯分布,完全相变区组织转变效果较好,热影响过渡区沿高斯弧线近似等距分布。激光淬火层由表及里依次为完全淬火相变区、不完全淬火区和芯部基体,完全淬火区形成致密细小的针状马氏体和少量残余奥氏体,淬硬层呈高斯分布,深达1084.589μm,最大宽度9761.989μm,硬度达到799HV,不完全淬火区厚度为361.533μm。结论试验结果与模拟计算结果吻合,COMSOL可实现对激光淬火过程的有效模拟。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 李昌,于志斌,赵金月,李云飞,韩兴

关键词: 碟片激光器,激光淬火,相变,微观组织,数值模拟

来源: 表面技术 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 金属学及金属工艺

单位: 辽宁科技大学机械工程与自动化学院,中国能建东电一公司锅炉项目部

基金: 国家自然科学基金(E050402,51374127),辽宁科技大学创新团队建设项目(601009830-02),辽宁省教育厅项目(2017FWDF01),公安部消防重点实验室开放课题(KF201704)~~

分类号: TG174.4

DOI: 10.16490/j.cnki.issn.1001-3660.2019.06.024

页码: 203-211

总页数: 9

文件大小: 2795K

下载量: 212

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