靶材表面粗糙度对GCr15 钢表面激光毛化微突体形貌的 - 摩擦学学报.PDF

第 22 卷　第 6 期 摩 擦 学 学 报 22, 　 6 V o l N o 2002 年 11 月 TR IBOL O GY N ov , 2002 靶材表面粗糙度对 GCr15 钢表面激光 毛化微突体形貌的影响 1 1 2 2 1 刘　莹 , 陈大融 , 何云峰 , 岁　波 , 赵　磊 ( 1. 清华大学 摩擦学国家重点实验室; 2. 清华大学 机械工程系, 北京　100084) 摘要: 对不同粗糙度 GC r 15 钢表面激光毛化微突体形貌的几何尺寸、金相组织及各区域表面显微硬度进行了分析. 结 果表明: 粗糙钢表面对激光能量的吸收率高于镜面试样, 因此粗糙表面激光毛化微突体的高度比镜面试样的略高; 但 粗糙表面微突体端部的淬火区组织会因金属蒸发而产生孔洞而降低表面的显微硬度, 从而影响表面的耐磨性. 为了得 到较细化的金相组织而又不产生金属蒸发现象, 在控制激光毛化参数条件下, 应该尽可能地降低靶材的表面粗糙度, 一般应保证R a ≤0. 4 m. 关键词: GC r 15 钢; 激光毛化; 微突体形貌; 粗糙度 中图分类号: TH 117. 3 文章标识码: A 文章编号: (2002) 　　随着我国汽车工业的飞速发展, 对汽车车身用冷 730 ) , 镜面试样经研磨后表面粗糙度 a = 0. 02～ H V R 轧薄钢板的需求大大增加. 与进 口钢板比较, 国产冲 0. 03 , 粗糙试样表面硬度 50 (509 ) , 磨削 m H R C H V 压成型( IF ) 钢的主要力学性能与国外同类产品相当, 后表面粗糙度R a = 0. 4 m. 用W YKO 16 型非接触 [ 1 ] 但表面质量的波动范围较大 . 车身外板和内板的表 式三维形貌仪观测试样表面的微突体形貌. 通过控制 面质量, 如表面粗糙度、微观形貌与均匀性等对冲压 激光功率密度、脉冲宽度和离焦量以及采用氩气作为 过程的成形性和成形零件的质量等均有明显的影响. 辅助气体, 使得试样表面的突起形貌在测量范围内达 国外从 20 世纪 80 年代开始研究开发激光毛化技术. 到 80% 以上. 利用激光毛化技术可以在钢板表面获得分布规则、可 为了考察靶材表面粗糙度对激光毛化形貌显微 [2 ] 控的微观形貌. 研究表明 , 钢板表面存在按一定规 硬度的影响, 将试样表面用丙酮清洗干净, 在显微 律分布的凹坑有利于在冲压时形成良好的动压润滑, 硬度计下采用菱面锥体压头加载 0. 49 N , 保载 15 s; 从而提高钢