Analîzkirina celebên materyal û taybetmendiyên minasib ji bo teknolojiya sarkirina lazerê

I. Materyalên metalên hesinî (niha bikaranîna herî gelemperî ye)

1. Pola karbonê ya navîn û bilind (naveroka karbonê 0.3% ~ 0.8%), materyalên tîpîk:

45 pola (pola avahiyê ya karbona navîn a bi kalîte bilind), ku di standardên JIS, ASTM 1045/080M46, û DIN C45 de wekî S45C tê destnîşankirin, pola avahiyê ya karbona premium e ku pêkhateya kîmyewî ya jêrîn heye: 0.42-0.50% karbon (C), 0.17-0.37% silîkon (Si), 0.50-0.80% manganez (Mn), û ≤0.25% krom (Cr). Ev materyalê piralî şiyana xebitandinê ya sar/germ a hêja, taybetmendiyên mekanîkî yên bilind, lêçûn-bandor, û berdestbûna berfireh nîşan dide, ku ew di sepanên pîşesaziyê de bi berfirehî tê bikar anîn. Lêbelê, sînorkirina wê ya sereke di hişkbûna kêm de ye, ku wê ji bo çêkirina pêkhateyên ku hewceyê pîvanên mezin ên xaçerê an standardên rastbûna bilind in ne guncaw dike.

Pola T8: Pola amûran a karbonî ya eutektoîd ku piştî sarkirin û nermkirinê hişkbûn û berxwedana li hember aşînê bilind nîşan dide, her çend sînorkirinên wê hene, di nav de hişkbûna germ a nizm, hişkbûna xirab, û meyla deformasyona zêdegermbûnê di dema makînekirinê de. Ev materyal li gorî standardên rêzeya GB/T 1298 e, ku naveroka karbonê di navbera 0.75% û 0.84% ​​de dihewîne, ku wê ji bo çêkirina qalibên sar ên şekil-sade û amûrên birînê guncan dike. Pêvajoya sarkirinê sarbûna avê li 780-800℃°C hewce dike, di heman demê de nermkirina li jor 250℃°C aramiya pîvanî misoger dike. Lêbelê, ji bo sepanên ku berxwedana barkirina bandorê hewce dikin nayê pêşniyar kirin.

Pola 65Mn: Berhemeke pola biharê ku piştî dermankirina germî û hişkbûna bi kişandina sar xwedî hêzek bilind e, nermbûn û plastîkbûnek baş pêşkêş dike. Di bin şert û mercên rûyê wekhev û hişkbûna tevahî de, sînorê westandina wê bi ya biharên alloy ên pênc-reng re li hev tê. Lêbelê, ji ber hişkbûna nebaş, ew bi giranî ji bo biharên piçûk ên wekî biharên verastkirina zextê/rêkxistina lezê, biharên pîvana hêzê, biharên helîk ên dorhêl/çargoşeyî yên mekanîkî yên giştî, an jî biharên pola yên bi têl hatine kişandin ji bo makîneyên piçûk tê bikar anîn. Bandora Hişkbûnê: Hişkbûna rûyê digihîje 55-65 HRC bi kûrahiya qata hişkkirî 0.2~1.5 mm, ku xwedan avahiyek martensîtîk a yekreng û berxwedana li hember aşînê ya bi girîngî çêtir e (mînak, temenê li hember aşînê ya pola 45 piştî sarbûnê 4-6 caran zêde dibe). Ji bo gerok, pîn û pêkhateyên mîlê guncan e. Mekanîzma: Naveroka karbonê ya têr martensîtek pir zêde çêdike, ku di dema germkirina lazerê ya bilez de austenîtîzasyona tevahî derbas dike û bi rêya sarbûna xwe-sarbûnê veguherîna qonaxa tevahî pêk tîne.

2. Pola avahîsaziyê ya alloy (Cr, Ni, Mo û hêmanên din lê zêde bike), materyalên tîpîk:

40Cr: (40Cr dikeve bin kategoriya "pola avahiyê ya hevgirtî" wekî ku di GB3077 de hatîye pênasekirin. Ev pola 0.37%-0.44% karbonê dihewîne, hinekî ji pola 45 kêmtir e, bi naveroka Si û Mn ya berawirdî. Ew 0.80%-1.10% Cr dihewîne. Di sepanên germ-gêrkirî de, ev naveroka 1% Cr bi bingehîn bêbandor e, ji ber ku her du pola taybetmendiyên mekanîkî yên wekhev nîşan didin. Ji ber ku lêçûna 40Cr bi qasî nîvê pola 45 e, sedemên aborî pir caran dibin sedema karanîna pola 45 dema ku gengaz be.)

35CrMo: 35CrMo kodeke taybetmendiyê ye ji bo pola avahîsaziyê ya hevbendî (pola hevbendî ya şilkirî û germkirî), ku li gorî standarda Almanî 1.7220, standarda Brîtanî 708A37, standarda Fransî 35CD4, û hwd., li gorî GB/T 3077-2015 e. Ew xwediyê 0.72% wekheviya karbonê ye, qabîliyeta wê ya qels e ku tedbîrên pêşgermkirinê hewce dike. Ev pola xwedî hêza statîk û berxwedana bandorê ya bilind e, bi hêza kişandinê ≥985MPa û hêza berdestbûnê ≥835MPa, ku dikare li hember germahiyên xebitandinê yên demdirêj heta 500℃ bisekine. Ew ji bo çêkirina pêkhateyên mekanîkî yên bargiraniya bilind ên wekî qutiyên gerokê, krankşên krankê, çîpên girêdanê, û milên turbîna buharê di aşên gerandinê de guncan e.

20CrMnTi: Polayek karburîzekirî bi rêjeya karbonê ya 0.17%-0.24%, ku bi gelemperî di çêkirina otomobîlan de ji bo gerîdeyên veguhestinê tê bikar anîn. Wekî pola karburîzekirî ya navîn-hişk (Cr-Mn-Ti), ew hişkbûnek awarte nîşan dide dema ku berxwedana bandorê ya germahiya nizm a bilind diparêze. Ev pola, ku bi taybetî ji bo hişkbûna karburîzekirina rûvî hatiye çêkirin, makînebûnek hêja bi deformasyona herî kêm û berxwedana westandina berbiçav nîşan dide. Bikaranînên wê yên sereke çêkirina pêkhateyên şaft, parçeyên pistonê, û pêkhateyên taybetî ji bo otomobîl û balafiran e.

Tesîra sarkirinê: Hişkbûn dikare bigihîje 60 ~ 70 HRC, kûrahiya qata hişk 0.3 ~ 2 mm, hêmanên alloy hişkbûn û berxwedana korozyonê baştir dikin (wek mînak gêra 35CrMo piştî sarbûnê hêza westandinê ji sedî 30 zêde dibe).

Têbînî: Naveroka bilind a alloy dikare rêjeya vegirtina lazerê kêm bike, ji ber vê yekê pêdivî ye ku bi rêya dermankirina reşkirinê (wek fosfatkirin û pêçandin) karîgeriya vegirtina enerjiyê were zêdekirin.

3. Hesinê avêtinê (hesinê avêtinê yê gewr, hesinê avêtinê yê nerm), materyalên tîpîk:

HT300: cureyekî pearlît ê hesinê gewr ê qayîm e, li gorî standarda neteweyî GB 9439-88 tê sepandin, navê wê "HT" temsîla hesinê gewr dike, "300" nîşan dide ku kêmtirîn hêza kişandinê ya çîpek ceribandinê ya bi qûtra 30 mm 300MPa ye.

QT600-3: QT600-3 hesinê nerm ê laşê pearlîtîk e, xwedî hêz û nermiya navîn û bilind, hişkbûn û plastîkbûna navîn, performansa berfireh a bilind, berxwedana li hember aşînê û şilkirina lerzînê ya baş, û taybetmendiyên pêvajoya rijandinê yên baş e. Dikare taybetmendiyên xwe bi rêya dermankirinên germê yên cûrbecûr biguhezîne.

Tesîra sarkirinê: hişkbûna rûyê dikare bigihîje 45~55 HRC, kûrahiya qata hişk 0.1~0.8 mm, û avahiya martensît + austenîta mayî li dora qonaxa grafîtê tê çêkirin, ku şiyana dij-hêrandinê zêde dike (mînakî, katsayiya rijandinê ya rêhesina rêberê makîneyê piştî sarkirinê bi rêjeya 20% kêm dibe).

II. Metalên ne-ferroz û hevbendên wan (warên sepandina nû)

1. Alava tîtanîyûmê (Ti-6Al-4V, hwd.)

Alava tîtanyûmê ji cûrbecûr alaveyên ku ji tîtanyûm û metalên din têne çêkirin re tê gotin. Tîtanyûm metalek avahîsaziyê ya girîng e ku di salên 1950-an de pêşketiye, bi hêza alaveya tîtanyûmê, berxwedana korozyonê û berxwedana germê ya bilind.

Taybetmendiyên hişkbûnê: Germkirina lazerê çêbûna martensîta pir têrbûyî li ser rûyê çêdike, û hişkbûn ji 300 HV ber bi 500~600 HV ve zêde dibe, di heman demê de hişkbûna baş jî diparêze (ji bo xurtkirina pelan a motorên balafirê guncaw e).

  Zehmetiya teknîkî: hevbendiya tîtanyûmê xwedî refleksîfbûna lazerê ya bilind e (nêzîkî 70%), ji ber vê yekê divê pêş-dermankirina rûberê (wek mînak paqijkirina qûmê) an lazera ultraviyole (dirêjahiya pêlê 355nm, refleksîfbûn li jêr 30%) were bikar anîn.

2. Alava alumînyûmê (rêzeya 2xxx, rêzeya 7xxx)

Ev materyalek hevbendiyê ya li ser bingeha alumînyûmê ye ku hêmanên zêdekirî yên wekî sifir, silîkon, magnezyûm, çînko û manganez dihewîne. Bi rêya sererastkirina rêjeya hêmanan, ew rêzeya 1XXX heta 8XXX ava dike ku hevbendiyên alumînyûm-sifir ên pîşesaziyê û hevbendiyên alumînyûm-sifir vedihewîne. Sîstema koda rewşa wê li ser pênc rewşên bingehîn di nav de F (makîneya azad) û O (tevlihevkirin) ye, bi kodên berfireh ên mîna T6 ku kontrola rast a hêz û taybetmendiyên berxwedana korozyonê gengaz dike.

Mekanîzma sarkirinê: Xurtkirina çareseriya hişk bi germkirina bilez a lazerê tê bidestxistin, û qonaxa bermayî ya metastabîl piştî sarbûna xwe-xwe çêdibe (mînakî, hişkbûna alloya aluminiumê ya 7075 piştî sarkirinê ji 150 HV ber bi 220 HV ve zêde dibe).

Sînorkirinên serîlêdanê: Aloya aluminiumê xwedî îhtîmaleke germî ya bihêz e (îhtîmala germî nêzîkî 200 W/m K ye), lazera hêza bilind (≥2 kW) ji bo misogerkirina karîgeriya germkirinê hewce ye, û hilberandina deformasyona stresa germî hêsan e.

3. Alavên qalayê (tûnc, bronz)

Ev hevbendiyek e ku ji sifirê saf bi yek an çend hêmanên din pêk tê. Bikaranîn: Hişkbûna rûyê pêkhateyên berxwedêr ên li hember aşînê (mînak, bering, valf). Piştî sarkirina bi lazerê, rûber avahiyek nanokristalîn çêdike, ku hişkbûna wê ji% 15 heta% 30 zêde dike. Lêbelê, divê germahiya germkirinê were kontrol kirin da ku pêşî li nermbûna matrîksa sifir were girtin.

III. Materyalên Fonksiyonel ên Taybet

1. Materyalên Metalurjiya Toz (mînak, pêkhateyên metalurjiya toz ên li ser bingeha hesin û sifir) Awantaj: Avahiya poroz dikare rûnê rûnkirinê hilîne, û piştî sarkirina lazerê rûber ziravtir dibe. Hişkbûn ji 20-30 HRC zêde dibe heya 50-55 HRC, wan ji bo bearingên xwerû-rûnkirî guncan dike.

2. Materyalên Pêçandina Rûyê (mînak, pêçandinên bi spreya germî û tebeqeyên pêçandinê) Serlêdanên Tîpîk: Piştî sarkirina bi lazer a pêçandinên WC-Co yên li ser rûyên pola karbonê hatine rijandin, avahiyek kompozît a "matrîksa martensît + qonaxa karbîdê ya çîmentokirî" tê çêkirin, ku hişkbûnek ji 1000 HV derbas dibe bi dest dixe. Ev materyal di pêkhateyên berxwedêr ên makîneyên madenê de têne bikar anîn.

IV. Materyalên ne guncaw ji bo sarkirina lazerê

Pola kêm-karbon (naveroka karbonê Ji ber kêmbûna karbonê, veguherîna martensîtîk pir kêm e, û di encamê de bandorên hişkbûnê yên nebaş çêdibin (zêdebûna hişkbûnê

Pola zengarnegir a austenîtîk a saf (mînak, 316L): Kapasîteya veguherîna martensîtîk kêm e. Germkirina lazerê tenê dibe sedema hişkbûna kar bi başbûnek sînorkirî ya hişkbûnê (bi qasî 15% -20%).