Qu’est-ce que le durcissement de surface au laser ?
Le durcissement de surface au laser utilise un laser pour chauffer un matériau au-dessus de son point de transition de phase, conduisant à la transformation de l'austénite en martensite et renforçant le matériau de surface.
Avantages du durcissement de surface au laser
Le durcissement au laser a une densité de puissance élevée, une vitesse de refroidissement rapide et ne nécessite pas de fluide de refroidissement tel que l'eau ou l'huile. C'est un processus de durcissement propre et rapide. Comparé aux processus de durcissement par induction, de durcissement à la flamme et de durcissement par cémentation, le durcissement au laser présente une couche de durcissement uniforme, une dureté élevée (généralement 1-3 HRC supérieure à la trempe par induction), une faible déformation de la pièce, un contrôle facile de la profondeur de la couche chauffante et de la trajectoire de chauffage. et une automatisation facile. Il ne nécessite pas la conception de bobines d'induction correspondantes en fonction de différentes tailles de pièces comme le durcissement par induction, et le traitement de grandes pièces n'a pas besoin d'être limité par la taille du four pendant le traitement thermique chimique tel que le durcissement par carburation. C’est pourquoi les procédés traditionnels tels que le durcissement par induction et le traitement thermique chimique sont progressivement remplacés dans de nombreux domaines industriels. Il est particulièrement important que la déformation de la pièce avant et après le durcissement au laser puisse être presque négligeable, ce qui la rend particulièrement adaptée au traitement de surface de pièces de haute précision.
Comparé à d'autres technologies de traitement thermique de surface telles que le durcissement à haute fréquence, la cémentation, la nitruration, etc., le durcissement de surface au laser présente des avantages uniques :
1.Le processus de durcissement est contrôlable : il peut être importé dans une trajectoire de durcissement grâce à une modélisation mathématique, et la température et la qualité du durcissement peuvent être contrôlées avec précision en boucle fermée. Le durcissement au laser peut être appliqué à des pièces incurvées grandes et complexes, telles que des moules, des arbres et des trous intérieurs de pièces.
2. Traitement de sélection locale : Contrôle précis de la position, de la surface, de la dureté et de l’uniformité de la résistance de la couche durcie.
3. Excellentes performances de surface : la microstructure durcie présente des grains martensitiques extrêmement fins, une densité de dislocation élevée et une résistance à l'usure et une résistance à l'adhérence de surface considérablement améliorées.
4. Petite zone affectée par la chaleur : le durcissement de la surface au laser est extrêmement chaud et refroidi rapidement, complétant le processus de durcissement en très peu de temps, avec une faible contrainte de durcissement et une faible déformation.
5. Haute dureté : la dureté de la couche durcie est supérieure à celle du durcissement traditionnel et la résistance à l'usure est doublée.
Applications du durcissement de surface au laser
Le durcissement au laser a été appliqué avec succès au renforcement de surface de pièces vulnérables dans les industries métallurgiques, mécaniques et pétrochimiques, notamment pour améliorer la durée de vie de pièces vulnérables telles que les rouleaux, les guides, les engrenages et les arêtes de coupe. L’effet est significatif et d’importants avantages économiques et sociaux ont été obtenus. Ces dernières années, le renforcement de surface de composants tels que des moules et des engrenages a également été de plus en plus appliqué.
Les engrenages sont des composants largement utilisés dans l’industrie de la fabrication mécanique. Afin d'améliorer la capacité portante des engrenages, un traitement de durcissement de surface est nécessaire. Cependant, les processus traditionnels de durcissement des engrenages, tels que le traitement chimique de surface tel que la carburation et la nitruration, ainsi que le durcissement de surface par induction et le durcissement de surface à la flamme, présentent deux problèmes principaux : une déformation importante après le traitement thermique et la difficulté d'obtenir une couche de durcissement uniformément répartie le long du profil de la dent. , ce qui affecte la durée de vie des engrenages.
Moules durcis au laser
Trempe laser pour couronne dentée
Trempe laser des chemises de cylindre