45鋼表面激光合金化組織分析及硬度測試

邱星武

（四川建筑職業技術學院，德陽 618000）

激光表面合金化是金屬材料表面局部改性處理的一種新技術，屬于材料表面改性處理的范疇。它是指在高能量激光束的照射下，使基體材料表面薄層與根據需要加入的合金元素同時快速熔化、混合，以很快的冷卻速度凝固成表面熔化層［1—6］，相當于急冷淬火技術所能達到的冷卻速度，又由于熔化層液體內存在著擴散作用和表面張力效應等物理現象，可使材料表面在很短的時間內形成具有一定深度和化學成分的表面合金化層，快速熔化非平衡過程可使合金元素在凝固后的組織達到相當高的飽和度，從而形成普通合金化方法不容易得到的化合物、介穩相和新相［7—10］。激光表面合金化能夠在一些價格便宜、表面性能不夠優越的基體材料表面上制出耐磨損、耐腐蝕、耐高溫、抗氧化的表面合金層，用于取代昂貴的整體合金，節約貴重金屬材料和戰略材料，使廉價基體材料得到廣泛應用，從而使生產成本大幅下降。與常規熱處理相比，激光表面合金化能夠進行局部處理，而且具有工件變形小、冷卻速度快、工作效率高、合金元素消耗少、不需要淬火介質、清潔無污染、易于實現自動化等優點，具有很好的發展前景［11—13］。

45鋼是機械制造業中應用較廣的一種鋼種，其具有較高的強、韌、塑性，但是其耐磨性并不理想［14—16］。通常提高45鋼硬度、耐磨性時一般采用淬火+低溫回火工藝。如果想進一步提高45鋼的強度，則韌性降低;而想提高韌性，則必須犧牲一定的強度，這樣就導致該材料的應用受到限制。……