La technologie de renforcement de la surface au laser du moule à engrenages fait référence à la technologie consistant à utiliser un faisceau laser à haute densité d'énergie et un matériau de revêtement ou de revêtement pour traiter la surface de l'engrenage ou du moule, changer la structure ou la composition de la surface et réaliser le renforcement de la transformation de surface ou la réparation améliorée sous l'environnement de contrôle numérique.
Science des matériaux métalliques du renforcement de la transformation de phase laser
Ce que l'on appelle le renforcement par transformation laser consiste à utiliser le faisceau laser pour balayer la pièce de sorte que la surface de la pièce s'élève rapidement au-dessus du point critique de AC 3. Lorsque la couche chauffante s'éloigne de l'endroit, en raison de la conduction thermique de la matrice de la pièce, la température entre Shun entre dans la zone de martensite ou la zone de bainite, et la transformation de martensite ou la transformation de bainite se produit, achevant le processus de renforcement de la transformation.
Le processus de renforcement de transformation de phase présente les avantages d'une bonne qualité de surface. Selon différents matériaux, la capacité thermique de la pièce et les paramètres de traitement au laser, la dureté et la profondeur de la couche de renforcement peuvent être contrôlées. Dans le processus de traitement thermique traditionnel, les facteurs techniques qui affectent l'effet de renforcement ont beaucoup changé dans le rôle du renforcement de la transformation de phase laser.
1.Renforcement de la dispersion et renforcement de la distorsion
Lorsque l'irradiation laser est arrêtée, une transformation martensitique se produit sur la surface métallique. Les grains d'austénite formés dans cet environnement de processus, peu importe dans la couche de surface ou dans la couche intérieure, n'ont aucune chance de croître. Les grains d'austénite dispersés forment la phase martensite ou bainite dispersée, ce qui fait que la structure a pour effet de renforcer le réseau et de renforcer la dispersion. De plus, le réseau martensitique formé sous la condition de trempe a une densité de défauts plus élevée que celle de la trempe conventionnelle. En même temps, l'austénite retenue a également une densité de dislocation très élevée, ce qui fait que les matériaux métalliques ont un effet de renforcement de la distorsion et améliore considérablement la résistance.
2.Décarburation par décarburation sans oxydation
Dans le traitement thermique traditionnel, s'il n'y a pas de mesures de protection dans le processus de chauffage, l'oxydation et la décarburation se produiront, ce qui réduira la dureté, la résistance à l'usure, les performances de service et la durée de vie de la pièce.
Le revêtement absorbant utilisé pour le renforcement de la transformation de phase laser a la propriété de protéger la surface de la pièce contre l'oxydation.
3.Mécanisme anti-fatigue de renforcement laser
L'une des raisons qui affectent la résistance à la fatigue des matériaux métalliques est le temps d'amorçage des fissures de fatigue. L'usure et la fatigue se favorisent mutuellement dans le processus de dommages matériels. La marque de rainure d'usure peut être le point d'amorçage d'une fissure de fatigue et accélérer l'amorçage d'une fissure de fatigue. Après l'apparition d'une fissure de fatigue à la surface du matériau, la rugosité de la surface sera sérieusement détériorée et l'usure sera également intensifiée.
La couche renforcée au laser a une forte résistance à la déformation plastique et à l'usure adhésive.
4.Couche de travail de force égale
La direction de refroidissement du traitement thermique conventionnel est de la surface vers l'intérieur, la vitesse de refroidissement de la surface est la plus rapide et la vitesse de refroidissement diminue progressivement de la surface vers l'intérieur, de sorte que la distribution du gradient de la valeur de dureté diminue de la surface à l'intérieur est obtenu.
Bien que la direction de chauffage du renforcement de la transformation laser soit la même, la température de surface est plus élevée et le temps de cicatrisation est relativement plus long, jusqu'à 0,2-0. 25 s, tandis que l'austénitisation de la couche interne est terminée entre Shun et Shun , ce qui fait que l'austénite de surface a une concentration en carbone plus élevée et un effet de renforcement de la solution solide plus fort. La direction de refroidissement de la trempe laser est opposée à celle du traitement thermique conventionnel, qui est de l'intérieur vers l'extérieur. Bien que la température de la couche intérieure soit basse, la vitesse de refroidissement est la plus rapide. Bien que la température de la couche externe soit élevée, elle présente l'avantage de renforcer la solution, mais la vitesse de refroidissement est la plus lente. Bien que la concentration en carbone de la couche intérieure soit légèrement faible, le renforcement de la distorsion et le renforcement de la dispersion sont plus forts. De cette façon, la distribution des valeurs de dureté dans la couche durcie est presque inchangée.
La forte couche de travail des pièces renforcées au laser peut éviter le phénomène selon lequel une fois que la surface des pièces conventionnelles traitées thermiquement est usée, le taux d'usure s'accélère.
La technologie du renforcement de la transformation de phase laser pour les engrenages
1. Problèmes matériels
L'équipement laser doit être en acier à carbone moyen au lieu d'acier à faible teneur en carbone.
Si de l'acier à faible teneur en carbone est utilisé, il n'y aura aucune garantie de résistance pour la base d'engrenage et la résistance à la fatigue en flexion sera réduite.
2. L'état original
Le meilleur état d'origine de l'équipement laser est l'état de trempe et de revenu. L'opération spécifique peut être combinée avec un traitement thermique de détente après le forgeage de l'ébauche d'engrenage. Il s'agit d'un moyen peu coûteux d'obtenir l'état de trempe et de revenu souhaité de l'équipement laser en normalisant le stock de forgeage et le revenu à haute température.
3. Mode de numérisation
Le mode de balayage des équipements laser comprend principalement le balayage continu circonférentiel et le balayage divisé axial.
4. Technologie de prétraitement du renforcement par laser à engrenages
Le bon agent de prétraitement est l'une des clés pour assurer le traitement de renforcement au laser des engins, et cela a toujours été un problème difficile dans le traitement au laser. L'agent de prétraitement et le processus de traitement raisonnables peuvent empêcher la fissuration de trempe sur la surface de l'engrenage, réduire la sensibilité à la brûlure de surface, assurer la précision de la surface de la dent après le traitement au laser et augmenter l'épaisseur de la couche durcie.
5. Pas de technologie se chevauchant et différence de défocalisation
En raison des exigences des conditions de travail des engrenages, la couche de durcissement de la surface des engrenages doit être répartie raisonnablement avec le profil de la dent, et la forme de l'engrenage est spéciale. De plus, la surface circulaire du pas d'engrenage ne peut pas être chevauchée par une bande de trempe, un système de focalisation à large bande spécial est donc nécessaire.
De plus, parce que le faisceau laser ne peut pas assurer la même quantité de défocalisation dans différentes parties de la surface de la dent, la clé pour assurer la distribution raisonnable de la dureté de la surface de la dent est de choisir le point focal.
6. Performance de l'équipement laser
Les performances des équipements laser sont principalement sous trois aspects: performances en fatigue; s'il n'y a pas de dent cassée dans un engrenage laser et un engrenage trempé et revenu, il est prouvé qu'il a une résistance élevée à la fatigue en flexion; résistance à l'usure; performance du service.