本申请属于激光强化领域,更具体地,涉及球磨铸铁模具激光表面硬化效果及淬硬层深度的判定方法。
背景技术:
1、球墨铸铁是一种高强度铸铁材料,其综合性能接近于钢,广泛应用于制造汽车、机械、工程机械、铁路运输等领域的零部件和大型模具。尤其在汽车覆盖件领域,常选用高强度球墨铸铁为原材料,因为高强度球墨铸铁成本低,加工简单,并且组织中的石墨具有自润滑作用,能有效地减轻制作中的摩擦。同时在关键模具位置进行局部激光表面强化处理可进一步提高模具寿命。
2、对于激光表面强化工艺及淬硬层深度的判定,通常采用硬度法,但该方法针对于球墨铸铁激光淬硬层深度的判定有很大的局限性,因为球磨铸铁内部含有大量的球状石墨,且淬硬层中存在部分铁素体,当硬度压痕打到石墨或铁素体后,不能够正确反映淬硬层深度的变化。同时,金相法也无法显示出显著的淬硬层变化。因此,采用硬度法和金相法判断球磨铸铁激光硬化效果是不理想的。
技术实现思路
1、针对现有技术的缺陷,本申请提供了一种球磨铸铁模具激光表面硬化效果的判定方法,旨在解决现有的硬度法和金相法判定过程复杂的问题。
2、为实现上述目的,本申请提供的一种球磨铸铁模具激光表面硬化效果的判定方法,该判定方法为:对强化后的球磨铸铁模具表面进行相组成分析,若除石墨外,其他相中马氏体占比95%以上,残余奥氏体占比5%以下,则判定该球磨铸铁模具的表面硬化效果达到要求。
3、通过本申请所构思的以上技术方案,与现有技术相比,由于仅需要对球磨铸铁模具表面相组成进行分析即可直接判断其表面硬化效果是否达到要求,能够取得判定过程简单、判定结果准确的有益效果。
4、作为进一步优选地,采用sem和/或ebsd对强化后的球磨铸铁模具表面进行相组成分析。
5、作为进一步优选地,对激光光斑的中心位置进行相组成分析。
6、本申请的另一目的在于提供一种球磨铸铁模具淬硬层深度的判定方法,旨在解决硬度法不能正确反映淬硬层深度的变化,金相法无法显示出显著的淬硬层深度变化的问题。
7、为实现上述目的,本申请提供了一种球磨铸铁模具激光表面强化淬硬层深度的判定方法,该判定方法为:沿深度方向对强化后的球磨铸铁模具逐层进行相组成分析,以在原始珠光体基础上形成的马氏体+奥氏体+fe3c复合片层的结束作为淬硬层结束的标志,进而根据表面至淬硬层结束位置的距离计算淬硬层深度。
8、通过本申请所构思的以上技术方案,与现有技术相比,由于本申请采用相组成作为淬硬层结束的标志,能够有效提高淬硬层深度的判定准确率。
9、作为进一步优选地,对强化后的球磨铸铁模具进行纵剖,然后对剖面逐层进行相组成分析。
10、作为进一步优选地,以激光光斑的中心位置作为剖面线进行纵剖。
11、作为进一步优选地,采用sem和/或ebsd对强化后的球磨铸铁模具进行相组成分析。
12、作为进一步优选地,进行淬硬层深度计算前,首先观察球磨铸铁模具的表面是否发生熔化,若表面没有凸起及显著粗糙度变化则初步判定其表面未发生熔化,并继续进行淬硬层深度计算。
13、作为进一步优选地,进行淬硬层深度计算前,首先通过表面的相组成判定球磨铸铁模具表面是否发生熔化,若表面的相中没有莱氏体组织则判定其未发生熔化,并继续进行淬硬层深度计算。
14、总体而言,通过本申请所构思的以上技术方案与现有技术相比,主要具备以下的技术优点:
15、1.本申请提出采用表面相组成作为硬化效果的评价指标,并对具体评价标准进行优化,能够有效简化球磨铸铁模具表面硬化效果的评价过程,及时反馈优化优化工艺设计,具有判定过程简单、判定结果准确的优势,具有较强的工业应用价值;
16、2.同时,本申请还提出采用相组成作为淬硬层结束的标志,进而根据未熔化表面至淬硬层结束位置的距离计算出淬硬层的深度,有效解决硬度法和金相法在判定球磨铸铁模具淬硬层深度方面不明确的问题;
17、3.此外,本申请还对未熔化表面的位置判定方法进行优化,提出采用相组成作为判定依据,能够进一步提高淬硬层深度计算的准确性,并且淬硬层深度的起始位置和结束位置均采用组织成分作为判定标准,具有操作简单、流程简化的优势。
1.一种球磨铸铁模具激光表面硬化效果的判定方法,其特征在于,所述判定方法为:对强化后的球磨铸铁模具表面进行相组成分析,若除石墨外,其他相中马氏体占比95%以上,残余奥氏体占比5%以下,则判定该球磨铸铁模具的表面硬化效果达到要求。
2.如权利要求1所述球磨铸铁模具激光表面硬化效果的判定方法,其特征在于,采用sem和/或ebsd对强化后的球磨铸铁模具表面进行相组成分析。
3.如权利要求1或2所述球磨铸铁模具激光表面硬化效果的判定方法,其特征在于,对激光光斑的中心位置进行相组成分析。
4.一种球磨铸铁模具激光表面强化淬硬层深度的判定方法,其特征在于,所述判定方法为:沿深度方向对强化后的球磨铸铁模具逐层进行相组成分析,以在原始珠光体基础上形成的马氏体+奥氏体+fe3c复合片层的结束作为淬硬层结束的标志,进而根据表面至淬硬层结束位置的距离计算淬硬层深度。
5.如权利要求4所述的球磨铸铁模具激光表面强化淬硬层深度的判定方法,其特征在于,对强化后的球磨铸铁模具进行纵剖,然后对剖面逐层进行相组成分析。
6.如权利要求5所述的球磨铸铁模具激光表面强化淬硬层深度的判定方法,其特征在于,以激光光斑的中心位置作为剖面线进行纵剖。
7.如权利要求4所述的球磨铸铁模具激光表面强化淬硬层深度的判定方法,其特征在于,采用sem和/或ebsd对强化后的球磨铸铁模具进行相组成分析。
8.如权利要求4~7任一项所述的球磨铸铁模具激光表面强化淬硬层深度的判定方法,其特征在于,进行淬硬层深度计算前,首先观察球磨铸铁模具的表面是否发生熔化,若表面没有凸起及显著粗糙度变化则初步判定其表面未发生熔化,并继续进行淬硬层深度计算。
9.如权利要求4~7任一项所述的球磨铸铁模具激光表面强化淬硬层深度的判定方法,其特征在于,进行淬硬层深度计算前,首先通过表面的相组成判定球磨铸铁模具表面是否发生熔化,若表面的相中没有莱氏体组织则判定其未发生熔化,并继续进行淬硬层深度计算。
