激光表面工程方法精确的激光能量应用到金属表面增加硬度和耐磨性。最近的一项研究发表在金属发现激光表面工程技术结合氮化创造了优越的耐磨性AISI P21的钢用于塑料模具。
图片来源:安德烈Armyagov / Shutterstock.com
P21硬塑料模具钢材
AISI P21的钢具有良好的机械性能和良好的可加工性,因此,常用的材料注塑模具。塑料注塑模具需要数百万次的大规模生产用于塑料物品。
这极高的穿着要求意味着模具往往受到磨损、腐蚀和疲劳,在注塑成型过程中。模具损坏必须更换,以确保满意的质量在生产过程中,导致增加了制造商的生产成本。
表面处理防止模具损坏,提高它们的寿命和提供一个长期治疗的投资回报率。
尽管如此,很少有研究表面处理及其影响第21页的微观结构,力学性能或功能性质。韩国仁荷大学的研究人员领导的这项研究,韩国,韩国研究所的机械和材料表面处理提供了新的证据。第21页欧洲杯足球竞彩
激光热处理
激光已广泛用于表面处理应用程序由于其精度高、高速和选择性。激光是一个多用途的工具,拥有新颖的特性,导致增加采用工业金属处理操作。
激光治疗期间,材料能很快酷比其他表面工程技术。欧洲杯足球竞彩这意味着激光治疗可以应用于一系列的材料,甚至玻璃。欧洲杯足球竞彩
激光淬火的方法通常用于钢和铸铁材料。欧洲杯足球竞彩控制,局部加热保护基材的冶金性能,同时创建一个硬表面增加耐磨性。
激光表面工程通常创建一个硬化层在0.2到2.0毫米的材料,而硬化面积的形状可以控制光束整形光学。
产品用于激光热处理还可以用于heat-assisted压成型,heat-assisted于钢冲压,thermal-assisted弯曲加工高强度钢和其他表面构建应用程序。
激光氮化
渗氮是一种热处理技术是通过扩散到金属的氮地下获得硬表面。氮化通常是进行等离子弧,广泛应用于制造业。齿轮、压铸的工具、凸轮轴、曲轴、模具、和其他金属零件需要极高的耐磨性都受益于等离子体渗氮。
激光氮化是在1980年代初首次提出,此后一直是研究的焦点。激光氮化有可能是一个更精确的过程比等离子体渗氮,因此可以适用于更多的选择性表面工程应用。
进一步阅读:激光表面功能化的重要性
通常,部分被放置在一个氮气室激光氮化。例如,采用高强度激光准分子——,有限公司2或Nd-doped钇铝石榴石。激光定向到目标区域,在它产生氮等离子体和体积小的表面融化。然后,前体氮扩散到表面的融化区域。
技术限制治疗为几几平方毫米的镜头;示例移动和撤退到创建一个均匀表面处理。这意味着,物质只是暴露于激光持续很短的时间,可以高度本地化和取暖。因此,激光氮化处理热敏性物料。欧洲杯足球竞彩
测试激光治疗P21钢模具
传统激光热处理和激光氮化AISI P21的钢组件塑料模具注塑机器。对于这两种技术,团队使用大功率二极管激光器,以创建一个高耐久性P21的塑料注塑模具钢材。
应用治疗之后,研究小组利用透射电子显微镜(TEM)和电子能量损失谱(鳗鱼)分析来确定样品的微观结构演变治疗期间。
他们比较测量样品的显微硬度之前和之后的治疗,同时执行pin-on-disk tribot贱金属,激光热处理P21, P21和激光氮化。后面的这个实验被用来研究激光疗法和磨损行为之间的相关性。
TEM和鳗鱼的分析表明,氮(N)扩散到P21融化钢铁,而铝(铝)合金也扩散到N .这是归因于N之间的相对强劲的化学亲和力和艾尔铁(Fe)相比,钢的其他主要成分。这导致许多aluminum-nitrogen的形成(AlN)沉淀形成氮化样本的子表面中。
显微硬度测量表明P21钢的表面硬度从409增加高压536高压激光氮化后,虽然没有硬度增加其他激光热处理方法在研究中第21页。P21耐磨性也增加激光氮化,而基础材料和其他热处理样品没有增加耐磨性。
P21激光氮化钢的功效是归因于努力的发展沉淀P21激光氮化的地下。
引用和进一步阅读
李,k - h。等。(2016)。显微组织和硬度的表面硬化模具钢带融化,SM45C使用Yb:掺钕钇铝石榴石激光磁盘。《焊接和连接。可以在:https://doi.org/10.5781/JWJ.2016.34.1.75。
S.R Meka,et al。(2016)。生成双微观结构氮化;氮化铁Fe-Mn合金为基础。欧洲杯足球竞彩材料科学与技术。欧洲杯线上买球可以在:https://doi.org/10.1179/1743284715Y.0000000098。
Shin W-S。et al。(2020)。影响激光热处理和激光氮化的微观结构演进和磨损行为符合美国钢铁协会的P21模具钢材。金属。可以在:https://doi.org/10.3390/met10111487。
Sim,。et al。(2019)。效应的激光辅助氮化醇的高功率二极管激光表面淬火马氏体钢。光学和激光技术。可以在:https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2019.03.040。
免责声明:这里的观点是作者表达他们的私人能力,不一定代表AZoM.com T /有限的观点AZoNetwork这个网站的所有者和经营者。这个声明的一部分条款和条件本网站的使用。