[发明专利]一种中碳钢表面激光相变强化方法

权利要求书

1.一种中碳钢表面激光相变强化方法，其特征在于包括以下步骤：

1）对中碳钢构件进行包括酸洗在内的前处理；

2）将中碳钢构件置入流动的冷却液中；所述中碳钢构件的表面高出所述冷却液的表面的距离为5mm；

3）采用激光对中碳钢构件表面进行脉冲式扫描，以对中碳钢构件进行激光相变淬火；在激光扫描前先对所述中碳钢构件表面进行除水处理，采用吸气式除水器进行所述除水处理，所述吸气式除水器设置在激光前方沿着扫描路径与激光同步运动；

4）将中碳钢构件由水中取出，进行室温自然空冷；

所述脉冲式扫描，满足脉冲扫描相邻两点之间的距离l为激光的光斑直径d的1.15-1.25倍；所述脉冲式扫描相邻两行的扫描方向相反；激光的单位面积有效能量E为25J·mm^-2；激光的单位面积有效能量E通过如下公式进行控制，

，

式中，P为激光功率，t为激光辐照时间，d为光斑直径，k为激光与冷却液作用的能量损失系数，取值为0.75~0.8；

所述酸洗为2-3分钟的快速酸洗，酸洗液的组成为，

硫酸 200ml/L

氢氟酸 60ml/L

盐酸 120ml/L

双氧水 120ml/L

双氧水稳定剂 50ml/L

表面活性剂 3ml/L

酸洗缓蚀剂 0.6g/L

水 余量；

经所述激光相变强化方法处理后，中碳钢构件的显微组织为，孪晶马氏体+板条马氏体+索氏体。