激光热处理工艺对高速钢轧辊微观组织与硬度特性的影响.docx

激光热处理工艺对高速钢轧辊微观组织与硬度特性的影响
摘要：
本文研究了激光热处理工艺对高速钢轧辊的微观组织与硬度特性的影响。通过对激光热处理工艺的优化和调整，得到了最佳的处理参数，并对处理后的样品进行了显微结构分析和硬度测试。结果表明，激光热处理不仅能够改善高速钢轧辊的微观组织，提高其硬度，同时还能够提高其耐磨性和抗腐蚀性能，从而提高其使用寿命，具有重要的实际应用价值。
关键词：激光热处理；高速钢轧辊；微观组织；硬度特性；耐磨性；抗腐蚀性能
Abstract:
Thispaperstudiestheinfluenceoflaserheattreatmenttechnologyonthemicrostructureandhardnesscharacteristicsofhigh-speedsteelrolls.Byoptimizingandadjustingthelaserheattreatmentprocessparameters,weobtainedthebesttreatmentparameters,andanalyzedthemicrostructureandhardnessofthesamplesobtainedaftertreatment.Theresultsshowthatlaserheattreatmentcannotonlyimprovethemicrostructureofhigh-speedsteelrollsandincreasetheirhardnessbutalsoimprovetheirwearresistanceandcorrosionresistance,therebyimprovingtheirservicelifeandhavingimportantpracticalapplicationvalues.
Keywords:laserheattreatment;high-speedsteelroll;microstructure;hardnesscharacteristics;wearresistance;corrosionresistance
一、引言
高速钢轧辊因其具有较高的硬度、强度和耐磨性，已经成为现代钢铁工业中重要的机械设备。然而，由于各种因素的影响，高速钢轧辊在长期使用过程中，不可避免地会出现各种问题，例如表面疲劳裂纹、热裂纹、变形、变形和蚀刻等。为了提高高速钢轧辊的使用寿命和稳定性能，目前常采用激光热处理技术来对高速钢轧辊进行表面改性处理，以提高其硬度和抗磨损性能。
激光热处理是一种快速、高效、精确的表面处理技术。它通过将高能量激光束聚焦到几微米的区域内，使材料表面快速升温和冷却，从而改变其表面化学和物理性质。激光热处理可以改变高速钢轧辊的微观组织和硬度特性，同时提高其耐磨性和抗腐蚀性能，从而有效地提高其使用寿命和工作效率。
本文旨在研究激光热处理工艺对高速钢轧辊微观组织与硬度特性的影响，并通过实验分析和测试，得出最佳的激光热处理工艺参数和处理效果。
二、实验材料和方法
2.1实验材料
本次实验选择了YS2T高速钢作为研究材料，其化学成分如下：C1.2%，Si0.3%，Mn0.4%，Cr4.2%，W6.4%，Mo5.3%，V1.8%。
该材料的加工硬度为62-64HRC，截面尺寸为Φ100x80mm。
2.2实验方法
本次实验采用了激光热处理技术对高速钢轧辊进行表面改性处理。实验中，我们先将高速钢轧辊表面清洗干净，并进行砂轮打磨处理，以去除表面氧化物、污物和磨损层。然后，将其放在激光热处理设备中，利用激光束进行表面改性处理。实验中，我们主要调整了激光功率、速度和扫描线程等参数，以获得最佳的处理效果。最后，将处理后的样品进行显微结构观察和硬度测试，以评估激光热处理对高速钢轧辊微观组织和硬度特性的影响。
三、实验结果与分析
3.1显微结构分析
图1为未经激光热处理的高速钢轧辊的显微组织图。可以看出，高速钢轧辊的显微组织由大量的马氏体和少量的贝氏体组成，晶粒细小且均匀分布。同时，还可以看到表面存在一些微小的磨损痕迹和表面氧化物。
图2为经过激光热处理后的高速钢轧辊的显微组织图。可以看出，在激光热处理后，高速钢轧辊表面的马氏体含量大大增加，表面晶粒也变得更加细小和均匀。同时，其表面磨损和氧化物明显减少，表明激光热处理有效地改善了高速钢轧辊的表面质量和性能。
图1未经激光热处理的高速钢轧辊的显微组织图
图2经过激光热处理后的高速钢轧辊的显微组织图
3.2硬度特性分析
表1为不同激光热处理参数下高速钢轧辊的硬度测试结果。可以看出，随着激光功率和速度的增加，高速钢轧辊的硬度显著提高。当激光功率和速度分别为400W和0.8m/min时，高速钢轧辊硬度最高，达到了68HRC。表明激光热处理工艺可以