Chương 2 Khảo sát tiềm năng ứng dụng công nghệ tôi laser
2.4. Ứng dụng tôi vật liệu thiêu kết [5]
- Kết quả tôi cho vật liệu thiêu kết Fe-2Cu-0,8C
Kết quả tôi laser cho vật liệu tiêu chuẩn có thành phần Fe-2Cu-0.8C và vật liệu tiêu chuẩn được đánh giá. Nhìn từ trên xuống và kích thước mặt cắt ngang 5 x 5 mm của phần chi tiết được hóa bền bằng laser được thể hiện như hình 2.13. Cấu trúc và phân bố độ cứng Vicker được thể hiện như hình 2.14. Bề mặt có tổ chức đồng nhất mactenxit, quá trình tự tôi với tốc độ phù hợp. Có thể thấy độ cứng hóa bền bằng công nghệ tôi laser có độ cứng lên tới trên 800 HV, đây là độ cứng của lớp thấm C.
29
Hình 2.13. Tỷ lệ hóa bền
Hình 2.14. Hình ảnh cấu trúc tế vi và phân bố độ cứng khi tôi laser cho vật liệu Fe-2Cu-0,8C
- Kết quả tôi cho vật liệu thiêu kết Fe-2Cu-0,8C
Vật liệu thiêu kết thường trở nên ít đồng nhất hơn vật liệu thép thông thường. Các hạt lớn Ferrit có xu hướng hướng tạo thành các đốm trong với vật liệu có thành phần cacbon nhỏ hơn 0,7%. Bởi vì thời gian nung nóng bằng laser tương đối ngắn, do đó có mối lo ngại về pha ferrit còn dư sau khi tôi. Do đó, tôi laser với vật liệu thiêu kết đã được đánh giá. Cấu trúc tế vi và phân bố độ cứng được thể hiện trên hình 2.15. Cấu trúc vật liệu sau khi tôi laser là đồng nhất mactexit với không có pha ferrit.
Hình 2.15. Hình ảnh cấu trúc tế vi và phân bố độ cứng khi tôi laser cho vật liệu Fe-2Cu-0,5C
30 - Kết quả tôi cho vật liệu thiêu kết Fe-4Ni-0.5Mo-1.5Cu-0.5C
Tôi laser đồng thời được ứng dụng cho vật liệu thiêu kết với thành phần phức tạp hơn Fe-4Ni-0.5Mo-1.5Cu-0.5C. Vật liệu không đồng nhất do có các pha liên kim tồn tại. Cấu trúc và phân bố độ cứng mẫu sau tôi laser được thể hiện như trong hình 2.10. Phân bố độ cứng mong muốn được tìm thấy, độ cứng phân bố đều chứng tỏ cấu trúc chỉ gồm có mactenxit.
Hình 2.16. Hình ảnh cấu trúc tế vi và phân bố độ cứng khi tôi laser cho vật liệu Fe-4Ni-0.5Mo-1.5Cu-0.5C
Từ những kết quả nghiên cứu trên có thể thấy công nghệ tôi laser là phù hợp cho vật liệu thiêu kết. Tương tự đối với vật liệu (thép) thông thường, công nghệ tôi laser có thể sử dụng để tôi điểm (hình 2.17)
Hình 2.17. Tôi laser điểm chi tiết chế tạo theo công nghệ thiêu kết
31
Hình 2.18. Tôi laser theo đường tròn
- Ưu điểm của công nghệ tôi laser với vật liệu thiêu kết: Đầu tiên, công nghệ tôi laser giảm cong vênh và nứt vỡ bởi vì diện tích nung nóng rất nhỏ, diện tích này nhỏ hơn nhiều so với nhiệt luyện thể tích và tôi cảm ứng. Thứ hai, công nghệ này cho phép tôi cục bộ các chi tiết với hình dáng phức tạp mà các công nghệ khác không thực hiện được. Ví dụ như hình 2.19, chỉ công nghệ tôi laser mới tôi được vùng rất nhỏ xung quanh lỗ.
Hình 2.19. Hình ảnh mô tả tôi laser cho vành lỗ
Cùng một mác thép sau tôi laser cho giới hạn chảy cao hơn 10-20% do với công nghệ nhiệt luyện truyền thống. Công nghệ tôi laser phù hơp cho các mác thép có thành phần cacbon từ 0,2% trở nên.
32