[发明专利]一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法有效
| 申请号： | 201710739320.2 | 申请日： | 2017-08-25 |
| 公开（公告）号： | CN107699681B | 公开（公告）日： | 2019-06-28 |
| 发明（设计）人： | 崔承云;彭希超;崔熙贵;方翠;张文龙;阮仲伟;李晓东 | 申请（专利权）人： | 江苏大学 |
| 主分类号： | C21D10/00 | 分类号： | C21D10/00;C21D1/26;C21D5/02 |
| 代理公司： | 暂无信息 | 代理人： | 暂无信息 |
| 地址： | 212013 江*** | 国省代码： | 江苏;32 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 灰铸铁表面 石墨化退火 白口组织 组织形态 高强韧 熔凝 重构 热力 激光 激光冲击处理 金属材料表面 表面细化 表面组织 磁场作用 工艺过程 激光冲击 激光辐照 快速熔化 强制冷却 球状石墨 应力状态 批量化 强韧性 渗碳体 石墨化 磁控 改性 强冷 细化 凝固 转化 生产 | ||
1.一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，其特征在于，采用磁控强冷激光熔凝、激光冲击与石墨化处理相结合的热力复合方法处理灰铸铁表面，通过磁控强冷激光熔凝处理在灰铸铁表面获得细小的白口组织，经激光冲击后进一步细化表面组织，增加缺陷，为后续石墨化退火提供更多扩散通道，缩短石墨化退火时间，促进细化白口组织中的渗碳体转变成细小的球状石墨，获得表面基体组织和球状石墨细小的高强韧灰铸铁表面组织形态；具体包括以下步骤：
A)将待处理的灰铸铁试样表面进行预处理；
B)将预处理后的灰铸铁试样固定在数控移动平台上，调整聚焦镜与工件间距离，确定离焦量；
C)将预处理后的灰铸铁表面进行磁场和强制冷却辅助的激光熔凝处理；
D)在激光熔凝处理后的灰铸铁表面上设置吸收层和约束层，并进行激光冲击处理；
E)将激光冲击处理后的灰铸铁进行石墨化退火处理，制得高强韧灰铸铁表面组织形态。
2.根据权利要求1所述的一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，其特征在于，所述步骤A)的预处理具体为将待处理的灰铸铁试样表面进行打磨、抛光、清洗和干燥。
3.根据权利要求1所述的一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，其特征在于，所述步骤C)的磁场为静磁场或旋转磁场，磁场强度为0.5～2T。
4.根据权利要求1所述的一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，其特征在于，所述步骤C)的强制冷却的介质为液氮。
5.根据权利要求1所述的一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，其特征在于，所述步骤C)的激光熔凝处理的激光采用连续CO2或Nd:YAG激光器，最大功率分别为5KW和2KW，激光扫描速度为10～50mm/s，搭接率为20～80％。
6.根据权利要求1所述的一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，其特征在于，所述步骤D)的吸收层为铝箔，约束层为K9玻璃或流水。
7.根据权利要求1所述的一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，其特征在于，所述步骤D)的激光冲击处理的激光功率密度为1～10GW/cm2，激光脉宽为5～40ns，光斑直径为1～10mm，搭接率为20％～80％。
8.根据权利要求1所述的一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，其特征在于，所述步骤E)的石墨化退火处理的温度为800～900℃，时间为1～5h。
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