激光淬火技術是利用激光束聚焦後快速加熱鋼鐵材料表麵，使其發生相變，形成馬氏體淬硬層的過程。激光淬火的功率密度高，冷卻速度快，不需要水或油等冷卻介質，是清潔、快速的淬火工藝。與傳統的淬火工藝相比，激光淬火前後工件的變形幾乎可以忽略，因此特別適合高精度要求的零件表麵處理。目前，激光淬火工藝現已成功地應用到冶金行業、機械行業和石油化工等行業中，特別是在提高軋輥、導軌、齒輪、剪刃等易損件的使用壽命方麵效果顯著，取得了很大的經濟效益與社會效益。本文以GCr15鋼的淬火工藝為基礎，采用激光淬火，希望找到合理的激光淬火工藝參數提高工件表麵幹摩擦性能，為以後的生產提供實驗依據。
試樣材質為GCr15鋼，其化學成分(質量分數，%)為：0.95～1.05C，0.20～0.40Mn，0.15～0.35Si，S≤0.020，P≤0.027，1.30～1.65Cr，其餘為Fe。實驗前用1000目的金相砂紙將試樣表麵打磨好，然後在試樣待處理表麵塗覆厚約10μm的吸光材料。采用線切割方法製備40mm×40mm×10mm的試樣，采用L-3000型3kWCO2橫流激光器對試樣進行掃描，工藝參數為：掃描速度200、400和600mm/min，光斑1mm×2mm，離焦量300mm，掃描功率300、600和900W。采用中科院蘭化所提供的高溫摩擦磨損試驗機對淬火試樣進行摩擦係數測定。摩擦實驗主要參數為：轉速1500n/min、壓力500g、時間3min，對磨材料為氮化矽陶瓷球。
通過對GCr15鋼激光淬火熱處理後，發現激光功率和掃描速度對GCr15鋼淬火後的性能影響較大。與常規淬火處理相比，激光淬火有利於降低GCr15鋼的摩擦係數。正交實驗得到最佳工藝參數為：激光功率900W、掃描速度600mm/min，此時摩擦係數最小為0.74。
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