【正文】 該方面進行了研究。（3）光斑尺寸光斑尺寸主要影響重熔層帶寬，當其余工藝參數(shù)恒定時，光斑尺寸越大，功率密度越低，重熔層越淺。（1）激光功率激光功率是指激光器輸出激光的平均功率。⑸相對于激光熔覆技術，激光重熔技術不需要在材料表面添加其他金屬粉末，重熔層既能于基體材料會形成天然的冶金結合。它的工作原理是將具有較高能量密度的激光束直接照射在材料表面，使材料表面吸收大量的輻射能，并將其轉換為熱能，在極短的時間內(nèi)使一定厚度的表層快速熔化并形成熔池，在移開激光束后，又在基體材料的熱傳導能力，進行快速冷卻快速冷卻，使熔池溫度極速降低并快速凝固，獲得具有特殊微觀結構的組織，以達到材料表面改性的效果。 激光重熔技術上世紀60年代，激光表面改性技術作為一種高新技術出現(xiàn)，并很快投入應用。（2）激光相變硬化激光相變硬化基本原理使通過高能激光束照射到材料表面，表層材料會受到激光輻射的作用，將輻射能轉換成熱能，溫度快速升高，達到到奧氏體相變點溫度以上、但不超過熔點的溫度，當激光束移開后，由于材料內(nèi)部的熱傳導快，材料的表面迅速冷卻，這樣就可以使表層材料以超過馬氏體相變臨界速度，將其迅速冷卻到馬氏體相變點以下，從而獲得淬硬層的技術，完成相變硬化。從化學成分上說，球墨鑄鐵的抗氧化性于影響氧化性的合金元素息息相關，因為不同的合金元素決定了次氧化層的成分與結構。它的吸震性、耐磨性不但都優(yōu)于碳鋼，甚至還優(yōu)于一些合金鋼。球墨鑄鐵中的鐵素體可分為不同的兩種形態(tài)，環(huán)狀鐵素體和塊或網(wǎng)狀鐵素體。這些組織因素可以分為三方面：⑴石墨球的數(shù)量、大小、形態(tài)和分布；⑵基體組織如鐵素體、珠光體、馬氏體和貝氏體等的數(shù)量、大小、形態(tài)和分布；⑶滲碳體與磷共晶的數(shù)量、大小、形態(tài)和分布。（2）鐵素體球墨鑄鐵：基體組織中以鐵素體為主，珠光體含量一般在10%以內(nèi)，的球墨鑄鐵被稱為鐵素體球墨鑄鐵。經(jīng)過數(shù)十年的不斷研究，我國通過對球墨鑄鐵的鑄造、熱處理工藝、基礎冶金學、動靜態(tài)力學性能及其影響因素、使用性能及應用范圍等做了大量工作，并取得卓越的成績，使我國球墨鑄鐵在生產(chǎn)應用領域飛速發(fā)展。他們將鎳鎂合金加入到鐵液中的這一研究成果，在那時是一項技術上的重大突破，也正是由于這一重大進展，使大規(guī)模生產(chǎn)球墨鑄鐵成為了可能[9]。在石墨片細化研究這一領域，獲得專利權的米漢認為，若想得到符合性能要求的鑄鐵，活性元素必須添加，且添加量一定要充足。球墨鑄鐵中石墨主要以球狀存在，而灰鑄鐵中石墨的形態(tài)主要為層片狀[3]。相對于幾乎沒有塑韌性的灰鑄鐵，球墨鑄鐵與鋼相當?shù)乃茼g性，使其具有強烈的市場競爭力和巨大的應用潛力。上海工程技術大學畢業(yè)設計（論文） 球墨鑄鐵表面激光重熔工藝試驗球墨鑄鐵表面激光重熔工藝試驗畢業(yè)論文目 錄摘 要 1ABSTRACT 21 緒論 1 球墨鑄鐵 1 球墨鑄鐵的發(fā)展 2 球墨鑄鐵的分類 4 球墨鑄鐵的基體組織 6 球墨鑄鐵的機械性能 8 球墨鑄鐵表面改性 10 激光重熔技術 11 激光重熔的特點 12 激光重熔工藝參數(shù)的選擇 14 激光重熔技術工業(yè)應用實例 15 實驗的目的和意義 152 實驗材料及方法 16 實驗材料 16 實驗儀器 17 實驗過程 17 線切割 17 激光重熔 17 鑲嵌 19 預磨與拋光 19 腐蝕 20 宏觀形貌與顯微組織分析 20 顯微硬度測試 203 結果與分析 21 激光重熔顯微組織金相分析 21 28參考文獻 32致 謝 352摘 要球墨鑄鐵是一種高強度的鑄鐵材料，由于其應用廣泛的機械性能、成本低廉、工藝簡單等優(yōu)點，球墨鑄鐵已迅速發(fā)展為產(chǎn)量僅次于灰鑄鐵的鑄鐵材料。關鍵詞：表面改性，球墨鑄鐵，激光重熔，熱影響區(qū)Processing experiment of laser remelting on Ductile cast ironABSTRACTDuctile cast iron is a kind of cast iron material with high strength, its application in a wide range supported by its mechanical properties, low cost, simple process, these merits prompted it outnumbered other cast iron materials expected the gray cast iron. Although ductile iron castings have been applied widely in all the major industrial areas , due to the bad performance of corrosion resistance and low hardness of nodular cast iron , it is confining its use in many of laser remelting on nodular cast iron can improve its surface hardness and corrosion resistance and enduring high temperature and consequently widen the range of application. The procession is promising.The powers of the laser beam used in this paper are 1500、2000 and 3000wat, with the scanning speed 6mm/s casted on the pearl ductile cast iron. Then using the VHX600K with supper depth of focus threedimensionally investigated the processed materials remelting layer and the heat affected zone. And HXD1000TM/LCD to measured the hardness of remelting layer’s section of pearl nodular cast iron. After discussion and analysis, conclusions are drawn below:There are a lot of dendritic crystals in the coating, the size of the coating microstructure is different, the power higher, the microstructure is smaller and in heat affected zone is a gradient region, the formation mechanism and the heat affected zone in the easy quenching steel are similar, it can be divided into the quenching zone, the partly quenching zone and the tempering the analysis of hardness of the phase, there es the conclusion that in after laser remelting, hardness of the coating is much higher than that of the matrix and under different power, with the increase of power, coating hardness bees exist of the graphite in the coating is caused by the high speed of condensation resulting the few graphite precipitation.Kye words: surface, modification, ductile cast iron, laser remelting, heat affected zone2球墨鑄鐵表面激光重熔工藝試驗1 緒論20世紀中葉，人們成功開發(fā)了球墨鑄鐵，由于球墨鑄鐵的強度和塑性與常規(guī)鋼材相當，具有良好的綜合力學性能，而且生產(chǎn)工藝簡便、耐磨性能優(yōu)良、成本低廉，因此作為工程材料在車輛、交通、橋梁、機械等行業(yè)中得到了廣泛的應用。 球墨鑄鐵球墨鑄鐵與灰鑄鐵之間的區(qū)別在于兩者金相組織中石墨的形態(tài)不同。上世紀三十年代中期，位于德國的阿漢鑄造研究所成功研制出了如何在低碳高硅的鑄鐵中獲得球狀石墨的方法。該論文指出，可以通過先在鐵水中加入鎂，之后用硅鐵作為孕育劑，對鐵水進行孕育處理。上世紀六十年代，我國的眾多科研人員在經(jīng)過了大量的試驗研究后，最終在1964年宣布成功研制了稀土鎂球墨鑄鐵，這一發(fā)明大大改善了我國的球墨鑄鐵質量問題，也帶動了我國球墨鑄鐵的發(fā)展。多應用在柴油機曲軸、連桿等部件的制造中[13]。 球墨鑄鐵的基體組織[14]球墨鑄鐵的性能與其組織緊密相關。若想獲得單一的球墨鑄鐵鑄態(tài)組織，并獲得組織單一的鑄件，可以通過控制工藝條件，比如加入某些合金組織、熱處理等方式，以達到改變各組織間含量比的目[15]。球墨鑄鐵的強度與普通的灰鑄鐵相比更加優(yōu)秀。球墨鑄鐵具備良好的抗氧化性，而球墨鑄鐵抗氧化性的優(yōu)良主要體現(xiàn)在兩個方面，一是化學成分，二是石墨形態(tài)。例如對球墨鑄鐵表面進行激光熔凝處理，可以在球墨鑄鐵表面得到一層具有高硬度，高耐磨性的涂層，同時使球墨鑄鐵保持原有的韌性[20]。目前添加的納米顆粒主要是納米碳化物、納米氮化物、納米氧化物、納米金屬、納米合金等[25]。激光重熔過程是熔化、結晶的過程，其結晶過程依從于快速熔凝的基本理論，主要是界面穩(wěn)定性理論和成份過冷理論及絕對穩(wěn)定性理論。⑷相對于表面滲氮，滲碳，滲硼等化學熱處理技術，激光重熔技術不需要將基底加熱到高溫并長時間保溫，生產(chǎn)工藝上更為簡單，而且速度更快。下面主要對激光表面重熔過程中的激光器輸出功率、掃描速度、光斑尺寸大小等工藝參數(shù)的選擇和確定等進行簡單的分析和介紹。而且采用掃描速度越低，獲得的表面形貌越好。由于激光重熔技術在目前的實驗條件并不算特別成熟，而且對該技術的影響因素較多，所以激光重熔技術在近年來的發(fā)展雖然很快，但各種殘留的問題也限制了重熔技術的進一步發(fā)展和應用，對此，經(jīng)過研究與探討，對激光重熔技術今后的發(fā)展方向總結出了以下兩個方面。工業(yè)上可以通過激光重熔表面改性技術來提高鑄鐵表面的耐磨性。