H13钢表面激光淬火仿真分析及实验研究

作者:明智; 姚芳萍*; 李金华
来源:制造技术与机床, 2023, (11): 39-46.
DOI:10.19287/j.mtmt.1005-2402.2023.11.006

摘要

为了探究激光功率对H13钢激光淬火后表面改性层的影响,制备出最优工艺参数下的激光淬火改性层,采用COMSOL有限元分析软件对H13钢淬火过程温度演变规律进行仿真分析,预测淬硬层深度,并进行激光淬火实验。使用光学显微镜(OM)、扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)和显微硬度计等对H13钢激光淬火后的宏观形貌、组织演变机理、元素及显微硬度进行分析。结果表明:仿真预测的淬硬层深度与实验结果基本一致;激光扫描区域深度方向上组织细化明显,硬度呈梯度分布;自淬火表面向内分为相变硬化区、过渡区、基体,相变硬化区组织由原始珠光体、铁素体演变为细针状或板条状马氏体组织;当激光工艺参数选取不当时会造成过烧熔凝现象,影响工件表面平整度;当激光功率为600 W、扫描速度为10 mm/s时,淬硬层深度可达0.41 mm,最高显微硬度为709.6 HV0.3,约为基体的3倍。

  • 单位
    自动化学院; 辽宁工业大学

全文