金属热处理

作者：李振兴, 高飞鸿, 王睿, 岑一鸣, 初雅杰

单位：1.南京工程学院 材料科学与工程学院, 江苏 南京 211167;；2.江苏省先进结构材料与应用技术重点实验室, 江苏 南京 211167;；3.中国兵器科学研究院宁波分院, 浙江 宁波 315103

关键词：激光,振镜,高碳钢,异质结构,抗弯性能

基金：国家自然科学基金(52375342);江苏省青年科技人才托举工程(JSTJ-2024-296)

高碳钢激光表面淬火形成的脆性硬化层易导致整体力学能恶化。为了改善激光淬火后的整体力学性能,通过光斑直径为0.12 mm 的振镜激光进行多道次快速扫描,在65Mn钢表面制备出软硬交替分布的异质结构,研究表面异质结构对其抗弯性能的影响,并借助有限元模拟分析断裂行为。结果表明,激光处理后,表面峰值硬度提升了约1.3倍。当相邻道次间距为0.084 mm时,表面形成了由硬质马氏体和软质回火马氏体组成的异质结构;当相邻道次间距为0.214 mm和0.284 mm时,表面形成了由硬化区和基体区组成的异质结构。在承受弯曲载荷时,异质结构的硬区和软区产生了协同变形,应力从硬区传递至软区,抑制了裂纹的形成,避免了弯曲性能的恶化。当相邻道次间距为0.148 mm时,表面未形成异质结构,弯曲性能恶化,并且硬化层呈脆性断裂,但基体区域仍以韧性断裂为主。

来源：2025年第12期

《金属热处理》期刊编辑部

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