激光強(qiáng)化技術(shù)在民用刀具制造的應(yīng)用

發(fā)布日期:2012-08-29    蘭生客服中心    瀏覽:2510

民用刀具量大面廣,有:廚刀、剪刀、剃須刀、粉碎刀等,目前刀具失效原因主要在刀刃,如刃口磨損、崩刃、腐蝕等,為了達(dá)到經(jīng)久耐用的目的,一般制造工藝方法是:1)采用整體高性能合金材料,如高速鋼等2)采用復(fù)合鋼,如復(fù)合鋼板刀剪等3)刃口鑲焊硬質(zhì)合金材料,如硬質(zhì)合金、陶瓷、高速鋼等。前兩種方法原材料要求較高,制造成本較高;而后者由于鑲焊往往為材料硬脆性材料,給制造工藝帶來(lái)困難,如硬質(zhì)合金與基體的鑲焊強(qiáng)度、硬質(zhì)合金鑲焊長(zhǎng)度有限等,使用壽命受到影響。

  激光堆焊是繼激光熔覆技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)新的激光加工技術(shù),借鑒傳統(tǒng)的堆焊技術(shù)優(yōu)點(diǎn),用大功率激光為加熱源,對(duì)同步送入的合金焊絲與基體表層同時(shí)快速熔化,得到和基體完全冶金結(jié)合的并具有特殊性能(耐磨、耐蝕、耐熱等)的表層,形成復(fù)合層,用于制造雙金屬刀具。而激光合金化則是在基體的表面熔融層內(nèi)加入合金元素,從而形成以基材為基礎(chǔ)的新的合金層,達(dá)到表面改性,刃口強(qiáng)韌化的目的。

  綜合上述技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),把這一技術(shù)應(yīng)用于刀具材料表面強(qiáng)化處理,則是提高刀具耐磨性及其使用壽命的重要途徑之一,尤其對(duì)于陶瓷、硬質(zhì)合金刀具這種高硬度、耐熱性好等優(yōu)點(diǎn),有利于提高加工效率和加工精度,并能對(duì)難加工材料如淬火鋼在不利的加工條件下進(jìn)行切削加工。由于它們強(qiáng)度相對(duì)較低,韌性和可$&*性較差,嚴(yán)重地限制了它們的應(yīng)用范圍,因此把激光表面強(qiáng)化技術(shù)應(yīng)用于陶瓷、硬質(zhì)合金刀具具有深刻的研究意義和廣闊的應(yīng)用前景。

  目前,國(guó)內(nèi)外提高刀具抗磨損的方法主要分為兩類:一種是常規(guī)的表面處理法,如采用非常規(guī)的表面淬火方法、激光熔覆的方法(覆層的合金粉多為Ni、Co基自熔合金或添加粗顆粒的碳化鎢或者采用激光厚層熔覆,這類方法比較適用于磨粒磨損很高的工況,例如,礦山、石油、農(nóng)機(jī)等采掘工具)等,其存在的缺點(diǎn)就是易產(chǎn)生裂紋等缺陷。另一種是最近發(fā)展起來(lái)的涂層刀具,此類方法的缺點(diǎn)就是沉積涂層較薄。這兩種方法都有其不同程度的缺點(diǎn)。前者是通過(guò)材料本身發(fā)生的顯微組織轉(zhuǎn)變來(lái)提高硬度及耐磨性,因而只對(duì)碳鋼有效,而對(duì)硬質(zhì)合金、高速鋼材料的刀具材料而言則效果不明顯,采用后者不僅涂層較薄,涂層沉積時(shí)間較長(zhǎng),而且實(shí)際使用中常常發(fā)生剝落現(xiàn)象。

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