高能束表面改性技術(shù)課件

第舊2章高能袁面改性技術(shù)第舊2章高能袁面改性技術(shù)1第12章高能乘裘面改性技術(shù)§12.1概論§122激光表面改性技術(shù)■§12.3電子束表面改性§124離子?xùn)|表面改性第12章高能乘裘面改性技術(shù)2§12./梳論§121.1高能表面改性的定義和特點(diǎn)■當(dāng)高能束發(fā)生器輸出功率密度達(dá)到10wW/cm以上的能束,定向作用在金屬表面,使其產(chǎn)生物理、化學(xué)或相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,從而達(dá)到表面改性的目的,這種處理方式稱為高能束表面改性?！?2./梳論3歸納起來,高能束表面改性的共同特點(diǎn)是:1、高能束熱源作用在材料表面上的功率密度高、作用時(shí)間極其短暫,即加熱速度快、冷卻速度亦快,處理效率高。■高能束表面改性的加熱速度在理論上講可以達(dá)到1012C/s歸納起來,高能束表面改性的4當(dāng)高能束加熱金屬肘,加熱速度高達(dá)5×103℃/5以上■在如此高的加熱速度下,金屬共析轉(zhuǎn)變溫度在Ac1點(diǎn)上升100℃以上。■因此高能束表面改性時(shí)允許金屬表面溫度在熔化溫度和相變Ac1點(diǎn)之間變化,盡管過熱度較大,而不致發(fā)生過熱或過燒現(xiàn)象激光束、電子束、離子束經(jīng)過聚焦后作用在金屬表面上的特征幾乎完全相同。例如高能束作用在金屬表面,其過熱度和過冷度均大于常規(guī)熱處理,因此表面硬度也高于常規(guī)處理5~1OHRC。當(dāng)高能束加熱金屬肘,加熱速52■高能束表面改性是靠束流作用在金屬表面上,對(duì)金屬進(jìn)行加熱,屬非接觸式加熱,沒有機(jī)械應(yīng)力作用。由于高能束加熱速度和冷卻速度都很快,而且束斑小,被處理材料周圍熱影響區(qū)極小、熱應(yīng)力極小,因此工件變形也小263髙能朿加熱的面積可根據(jù)需要任意選擇,般大面積處理,可采用高能束疊加掃描方法。所獲得的最小加熱面積取決于高能束聚焦后的最小光斑。■因此、可以應(yīng)用在尺寸很小的工件或工件中凹陷部分,盲孔的底部等用普通加熱方法難以實(shí)現(xiàn)的特殊部位。37■4、高能束加熱的可控性能好,通過磁場(chǎng)或電場(chǎng)信號(hào)對(duì)激光束、電子束、離子束的強(qiáng)度、位置、聚焦等參數(shù)可用計(jì)算機(jī)精確控制,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理?！?、高能束熱源,尤其是激光束可以遠(yuǎn)距離傳輸或通過真空室對(duì)特種放射性或易氧化材料進(jìn)行表面處理。對(duì)激光束、電子束而言、高能束表面改性金屬表面將會(huì)產(chǎn)生200~800MPa的殘余壓應(yīng)力,從而大大提高了金屬表面的疲勞強(qiáng)度。■4、高能束加熱的可控性能好,通過磁場(chǎng)或電場(chǎng)86、由于高能束作用面積小,金屬本身的熱容量足以使被處理的表面驟冷,其冷卻速度高達(dá)104℃/s以上。保證完成馬氏體的轉(zhuǎn)變;在急冷條件下,可抑制碳化物的析出,從而減少脆性相的影響。并能獲得隱晶馬氏體組織■由于高能束加熱速度快,奧氏體長(zhǎng)大及碳原子和合金原子的擴(kuò)散受到抑制,可獲得細(xì)化和超細(xì)化的金屬表面高能束表面改性是靠工件自身冷卻淬火不需要任何冷卻介質(zhì)。因此處理環(huán)境清潔,無污染。6、由于高能束作用面積小,金屬本身的9§121.2高能袁表面改性的類型按高能束束流特征分類按目前高能束的工業(yè)應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r,分為激光束、電子束和離子束?！黾す?Laser)的英文全稱為:lightamplificationbystimulatedemissionofradiation的簡(jiǎn)稱。其含義是受激發(fā)射的光放大。用這種光束對(duì)材料進(jìn)行輻射時(shí),可使材料表面的溫度瞬時(shí)上升至相變點(diǎn)、熔點(diǎn)甚至沸點(diǎn)以上,從而使材料表面產(chǎn)生一系列物理的或化學(xué)的現(xiàn)象。這種處理方法稱為激光束表面改性?！?21.2高能袁表面改性的類型10高能束表面改性技術(shù)課件11高能束表面改性技術(shù)課件12高能束表面改性技術(shù)課件13高能束表面改性技術(shù)課件14高能束表面改性技術(shù)課件15高能束表面改性技術(shù)課件16高能束表面改性技術(shù)課件17高能束表面改性技術(shù)課件18高能束表面改性技術(shù)課件19高能束表面改性技術(shù)課件20高能束表面改性技術(shù)課件21高能束表面改性技術(shù)課件22高能束表面改性技術(shù)課件23高能束表面改性技術(shù)課件24高能束表面改性技術(shù)課件25高能束表面改性技術(shù)課件26高能束表面改性技術(shù)課件27高能束表面改性技術(shù)課件28高能束表面改性技術(shù)課件29高能束表面改性技術(shù)課件30高能束表面改性技術(shù)課件31高能束表面改性技術(shù)課件32高能束表面改性技術(shù)課件33高能束表面改性技術(shù)課件34高能束表面改性技術(shù)課件35高能束表面改性技術(shù)課件36高能束表面改性技術(shù)課件37高能束表面改性技術(shù)課件38高能束表面改性技術(shù)課件39高能束表面改性技術(shù)課件40高能束表面改性技術(shù)課件41高能束表面改性技術(shù)課件42高能束表面改性技術(shù)課件43高能束表面改性技術(shù)課件44高能束表面改性技術(shù)課件45高能束表面改性技術(shù)課件46高能束表面改性技術(shù)課件47高能束表面改性技術(shù)課件48高能束表面改性技術(shù)課件49高能束表面改性技術(shù)課件50高能束表面改性技術(shù)課件51高能束表面改性技術(shù)課件52高能束表面改性技術(shù)課件53高能束表面改性技術(shù)課件54高能束表面改性技術(shù)課件55高能束表面改性技術(shù)課件56高能束表面改性技術(shù)課件57高能束表面改性技術(shù)課件58高能束表面改性技術(shù)課件59高能束表面改性技術(shù)課件60高能束表面改性技術(shù)課件61高能束表面改性技術(shù)課件62高能束表面改性技術(shù)課件63高能束表面改性技術(shù)課件64高能束表面改性技術(shù)課件65高能束表面改性技術(shù)課件66高能束表面改性技術(shù)課件67高能束表面改性技術(shù)課件68高能束表面改性技術(shù)課件69高能束表面改性技術(shù)課件70高能束表面改性技術(shù)課件71高能束表面改性技術(shù)課件72高能束表面改性技術(shù)課件73高能束表面改性技術(shù)課件74高能束表面改性技術(shù)課件75高能束表面改性技術(shù)課件76高能束表面改性技術(shù)課件77高能束表面改性技術(shù)課件78高能束表面改性技術(shù)課件79高能束表面改性技術(shù)課件80高能束表面改性技術(shù)課件81高能束表面改性技術(shù)課件82高能束表面改性技術(shù)課件83高能束表面改性技術(shù)課件84高能束表面改性技術(shù)課件85高能束表面改性技術(shù)課件86高能束表面改性技術(shù)課件87高能束表面改性技術(shù)課件88高能束表面改性技術(shù)課件89高能束表面改性技術(shù)課件90高能束表面改性技術(shù)課件91第舊2章高能袁面改性技術(shù)第舊2章高能袁面改性技術(shù)92第12章高能乘裘面改性技術(shù)§12.1概論§122激光表面改性技術(shù)■§12.3電子束表面改性§124離子?xùn)|表面改性第12章高能乘裘面改性技術(shù)93§12./梳論§121.1高能表面改性的定義和特點(diǎn)■當(dāng)高能束發(fā)生器輸出功率密度達(dá)到10wW/cm以上的能束,定向作用在金屬表面,使其產(chǎn)生物理、化學(xué)或相結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變,從而達(dá)到表面改性的目的,這種處理方式稱為高能束表面改性?！?2./梳論94歸納起來,高能束表面改性的共同特點(diǎn)是:1、高能束熱源作用在材料表面上的功率密度高、作用時(shí)間極其短暫,即加熱速度快、冷卻速度亦快,處理效率高?！龈吣苁砻娓男缘募訜崴俣仍诶碚撋现v可以達(dá)到1012C/s歸納起來,高能束表面改性的95當(dāng)高能束加熱金屬肘,加熱速度高達(dá)5×103℃/5以上■在如此高的加熱速度下,金屬共析轉(zhuǎn)變溫度在Ac1點(diǎn)上升100℃以上?！鲆虼烁吣苁砻娓男詴r(shí)允許金屬表面溫度在熔化溫度和相變Ac1點(diǎn)之間變化,盡管過熱度較大,而不致發(fā)生過熱或過燒現(xiàn)象激光束、電子束、離子束經(jīng)過聚焦后作用在金屬表面上的特征幾乎完全相同。例如高能束作用在金屬表面,其過熱度和過冷度均大于常規(guī)熱處理,因此表面硬度也高于常規(guī)處理5~1OHRC。當(dāng)高能束加熱金屬肘,加熱速962■高能束表面改性是靠束流作用在金屬表面上,對(duì)金屬進(jìn)行加熱,屬非接觸式加熱,沒有機(jī)械應(yīng)力作用。由于高能束加熱速度和冷卻速度都很快,而且束斑小,被處理材料周圍熱影響區(qū)極小、熱應(yīng)力極小,因此工件變形也小2973髙能朿加熱的面積可根據(jù)需要任意選擇,般大面積處理,可采用高能束疊加掃描方法。所獲得的最小加熱面積取決于高能束聚焦后的最小光斑?！鲆虼?、可以應(yīng)用在尺寸很小的工件或工件中凹陷部分,盲孔的底部等用普通加熱方法難以實(shí)現(xiàn)的特殊部位。398■4、高能束加熱的可控性能好,通過磁場(chǎng)或電場(chǎng)信號(hào)對(duì)激光束、電子束、離子束的強(qiáng)度、位置、聚焦等參數(shù)可用計(jì)算機(jī)精確控制,便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化處理。■5、高能束熱源,尤其是激光束可以遠(yuǎn)距離傳輸或通過真空室對(duì)特種放射性或易氧化材料進(jìn)行表面處理。對(duì)激光束、電子束而言、高能束表面改性金屬表面將會(huì)產(chǎn)生200~800MPa的殘余壓應(yīng)力,從而大大提高了金屬表面的疲勞強(qiáng)度?！?、高能束加熱的可控性能好,通過磁場(chǎng)或電場(chǎng)996、由于高能束作用面積小,金屬本身的熱容量足以使被處理的表面驟冷,其冷卻速度高達(dá)104℃/s以上。保證完成馬氏體的轉(zhuǎn)變;在急冷條件下,可抑制碳化物的析出,從而減少脆性相的影響。并能獲得隱晶馬氏體組織■由于高能束加熱速度快,奧氏體長(zhǎng)大及碳原子和合金原子的擴(kuò)散受到抑制,可獲得細(xì)化和超細(xì)化的金屬表面高能束表面改性是靠工件自身冷卻淬火不需要任何冷卻介質(zhì)。因此處理環(huán)境清潔,無污染。6、由于高能束作用面積小,金屬本身的100§121.2高能袁表面改性的類型按高能束束流特征分類按目前高能束的工業(yè)應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r,分為激光束、電子束和離子束?！黾す?Laser)的英文全稱為:lightamplificationbystimulatedemissionofradiation的簡(jiǎn)稱。其含義是受激發(fā)射的光放大。用這種光束對(duì)材料進(jìn)行輻射時(shí),可使材料表面的溫度瞬時(shí)上升至相變點(diǎn)、熔點(diǎn)甚至沸點(diǎn)以上,從而使材料表面產(chǎn)生一系列物理的或化學(xué)的現(xiàn)象。這種處理方法稱為激光束表面改性。§121.2高能袁表面改性的類型101高能束表面改性技術(shù)課件102高能束表面改性技術(shù)課件103高能束表面改性技術(shù)課件104高能束表面改性技術(shù)課件105高能束表面改性技術(shù)課件106高能束表面改性技術(shù)課件107高能束表面改性技術(shù)課件108高能束表面改性技術(shù)課件109高能束表面改性技術(shù)課件110高能束表面改性技術(shù)課件111高能束表面改性技術(shù)課件112高能束表面改性技術(shù)課件113高能束表面改性技術(shù)課件114高能束表面改性技術(shù)課件115高能束表面改性技術(shù)課件116高能束表面改性技術(shù)課件117高能束表面改性技術(shù)課件118高能束表面改性技術(shù)課件119高能束表面改性技術(shù)課件120高能束表面改性技術(shù)課件121高能束表面改性技術(shù)課件122高能束表面改性技術(shù)課件123高能束表面改性技術(shù)課件124高能束表面改性技術(shù)課件125高能束表面改性技術(shù)課件126高能束表面改性技術(shù)課件127高能束表面改性技術(shù)課件128高能束表面改性技術(shù)課件129高能束表面改性技術(shù)課件130高能束表面改性技術(shù)課件131高能束表面改性技術(shù)課件132高能束表面改性技術(shù)課件133高能束表面改性技術(shù)課件134高能束表面改性技術(shù)課件135高能束表面改性技術(shù)課件136高能束表面改性技術(shù)課件137高能束表面改性技術(shù)課件138高能束表面改性技術(shù)課件139高能束表面改性技術(shù)課件140高能束表面改性技術(shù)課件141高能束表面改性技術(shù)課件142高能束表面改性技術(shù)課件143高能束表面改性技術(shù)課件144高能束表面改性技術(shù)課件145高能束表面改性技術(shù)課件146高能束表面改性技術(shù)課件147高能束表面改性技術(shù)課件148高能束表面改性技術(shù)課件149高能束表面改性技術(shù)課件150高能束表面改性技術(shù)課件151高能束表面改性技術(shù)課件152高能束表面改性技術(shù)課件153高能束表面改性技術(shù)課件154高能束表面改性技術(shù)課件155高能束表面改性技術(shù)課件156高能束表面改性技術(shù)課件157高能束表面改性技術(shù)課件158高能束表面改性技術(shù)課件159高能束表面改性技術(shù)課件160高能束表面改性技術(shù)課件161高能束表面改性技術(shù)課件162高能束表面改性技術(shù)課件163高能束表面改性技術(shù)課件164高能束表面改性技術(shù)課件