[發明專利]一種制粒環模激光淬火工藝

無效

• 申請號: 201210181206.X
• 申請日: 2012-06-01
• 公開（公告）號: CN103451383A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 吳勁鋒;張克平;黃曉鵬;李青;連瀟;周蓓蓓;戴立勛
• 申請（專利權）人: 甘肅農業大學
• 主分類號: C21D1/09
• 分類號: C21D1/09;C21D9/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域：

本發明屬于激光強化和金屬材料熱處理領域，具體為一種飼料環模制粒機上使用的高耐磨環模激光淬火硬化工藝。

二、背景技術：

環模是飼料環模制粒機的核心部件，占制粒機總價值的10％～15％，一般在加工了一定數量的顆粒之后，隨著環模的磨損，顆粒的成型率下降，當顆粒的成型率下降至75％時就產生了環模失效，環模實際失效形式主要為磨損和疲勞斷裂，其中又以磨損為主要形式。因而，如何提高環模的耐磨性，延長環模使用壽命，是急需解決的實際問題。

三、發明內容：

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種制粒環模工作表面的硬化工藝，經該工藝處理，制粒環模工作表面耐磨性提高，使用壽命延長。

其具體技術過程如下：

(1)制粒環模以9SiCr為材料，硬度要求為HRC40～50。

(2)打磨去除環模工作表面粘附物，然后用酒精清洗烘干，以便于均勻噴涂吸光涂層。

(3)對制粒環模工作表面采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高激光的吸收率。

(4)風干涂層。

(5)采用DL-HL-T10000B型高功率橫流CO₂激光器掃描制粒環模工作表面，具體工藝參數如下：

光斑面積＝2mm×10mm；激光掃描速度850～1200mm/s，能量密度為11.25J/mm²，功率為1600～2200W，功率密度為80～110W/mm²。

本發明的有益效果是：

本發明利用CO₂氣體激光器，對9SiCr材質的環模進行激光表面淬火處理，由于激光表面淬火有表面硬化層硬度高，耐磨性好，工件變形小，而且易控制，實行自冷淬火，無公害，勞動條件好等優點，從而增加環模的使用壽命并降低材料損耗。9SiCr鋼在激光表面淬火處理之后，表面硬化層形成了細小的馬氏體與下貝氏體組織。比較激光表面淬火處理與常規熱處理的9SiCr鋼的硬度，可知9SiCr鋼經激光表面淬火處理的的硬度比常規熱處理的硬度高。試驗證明，激光表面淬火處理后9SiCr的耐磨性提高了29.9％～73.2％。

四、具體實施方式：

實施例一：

打磨去除9SiCr為材質的制粒環模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高金屬表面對激光的吸收率，風干涂層；采用DL-HL-T10000B型高功率橫流CO₂激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。具體工藝參數如下：光斑面積＝2mm×10mm；激光掃描速度為850mm/s，能量密度為11.25J/mm²，功率為1600W，功率密度為80W/mm²。

實施例二：

打磨去除9SiCr為材質的制粒環模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高金屬表面對激光的吸收率，風干涂層；采用DL-HL-T10000B型高功率橫流CO₂激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。具體工藝參數如下：光斑面積＝2mm×10mm；激光掃描速度為933mm/s，能量密度為11.25J/mm²，功率為1750W，功率密度為87.5W/mm²。

實施例三：

打磨去除9SiCr為材質的制粒環模工作表面粘附物，用酒精清洗烘干；然后采用碳素吸光涂料進行噴涂預處理，以提高金屬表面對激光的吸收率，風干涂層；采用DL-HL-T10000B型高功率橫流CO₂激光器掃描制粒環模工作表面，使工作表面實現快速加熱和冷卻。具體工藝參數如下：光斑面積＝2mm×10mm；激光掃描速度為1013mm/s，能量密度為11.25J/mm²，功率為1900W，功率密度為95W/mm²。

實施例四：