[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

摘要

本发明公开了一种高强韧灰铸铁表面组织形态的热力重构方法，涉及金属材料表面改性。该方法主要包括灰铸铁表面磁控强冷激光熔凝、激光冲击及后续石墨化退火处理。首先通过激光辐照使灰铸铁表面在磁场作用下发生快速熔化，并进行强制冷却凝固，形成细小的表面白口组织；然后采用激光冲击处理激光熔凝后的灰铸铁表面，改变熔凝层的应力状态，进一步细化表层的白口组织并增加组织缺陷，为石墨化退火做组织准备；最后通过石墨化退火使表面细化白口组织中的渗碳体转化成细小的球状石墨，制得高强韧的表面组织形态。本发明能够有效改善灰铸铁表面组织形态，缩短石墨化时间，显著提高其表面强韧性。本发明工艺过程简单，易操作，适合于大规模批量化生产。

主权项

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。