[发明专利]一种制粒环模激光淬火工艺

说明书

一、技术领域：

本发明属于激光强化和金属材料热处理领域，具体为一种饲料环模制粒机上使用的高耐磨环模激光淬火硬化工艺。

二、背景技术：

环模是饲料环模制粒机的核心部件，占制粒机总价值的10％～15％，一般在加工了一定数量的颗粒之后，随着环模的磨损，颗粒的成型率下降，当颗粒的成型率下降至75％时就产生了环模失效，环模实际失效形式主要为磨损和疲劳断裂，其中又以磨损为主要形式。因而，如何提高环模的耐磨性，延长环模使用寿命，是急需解决的实际问题。

三、发明内容：

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种制粒环模工作表面的硬化工艺，经该工艺处理，制粒环模工作表面耐磨性提高，使用寿命延长。

其具体技术过程如下：

(1)制粒环模以9SiCr为材料，硬度要求为HRC40～50。

(2)打磨去除环模工作表面粘附物，然后用酒精清洗烘干，以便于均匀喷涂吸光涂层。

(3)对制粒环模工作表面采用碳素吸光涂料进行喷涂预处理，以提高激光的吸收率。

(4)风干涂层。

(5)采用DL-HL-T10000B型高功率横流CO₂激光器扫描制粒环模工作表面，具体工艺参数如下：

光斑面积＝2mm×10mm；激光扫描速度850～1200mm/s，能量密度为11.25J/mm²，功率为1600～2200W，功率密度为80～110W/mm²。

本发明的有益效果是：

本发明利用CO₂气体激光器，对9SiCr材质的环模进行激光表面淬火处理，由于激光表面淬火有表面硬化层硬度高，耐磨性好，工件变形小，而且易控制，实行自冷淬火，无公害，劳动条件好等优点，从而增加环模的使用寿命并降低材料损耗。9SiCr钢在激光表面淬火处理之后，表面硬化层形成了细小的马氏体与下贝氏体组织。比较激光表面淬火处理与常规热处理的9SiCr钢的硬度，可知9SiCr钢经激光表面淬火处理的的硬度比常规热处理的硬度高。试验证明，激光表面淬火处理后9SiCr的耐磨性提高了29.9％～73.2％。

四、具体实施方式：

实施例一：

打磨去除9SiCr为材质的制粒环模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料进行喷涂预处理，以提高金属表面对激光的吸收率，风干涂层；采用DL-HL-T10000B型高功率横流CO₂激光器扫描制粒环模工作表面，使工作表面实现快速加热和冷却。具体工艺参数如下：光斑面积＝2mm×10mm；激光扫描速度为850mm/s，能量密度为11.25J/mm²，功率为1600W，功率密度为80W/mm²。

实施例二：

打磨去除9SiCr为材质的制粒环模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料进行喷涂预处理，以提高金属表面对激光的吸收率，风干涂层；采用DL-HL-T10000B型高功率横流CO₂激光器扫描制粒环模工作表面，使工作表面实现快速加热和冷却。具体工艺参数如下：光斑面积＝2mm×10mm；激光扫描速度为933mm/s，能量密度为11.25J/mm²，功率为1750W，功率密度为87.5W/mm²。

实施例三：

打磨去除9SiCr为材质的制粒环模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料进行喷涂预处理，以提高金属表面对激光的吸收率，风干涂层；采用DL-HL-T10000B型高功率横流CO₂激光器扫描制粒环模工作表面，使工作表面实现快速加热和冷却。具体工艺参数如下：光斑面积＝2mm×10mm；激光扫描速度为1013mm/s，能量密度为11.25J/mm²，功率为1900W，功率密度为95W/mm²。

实施例四：