Лазерная закалка металлов

Лазерная закалка (лазерная термообработка / термическое упрочнение лазерным излучением) - это термическая обработка, заключающаяся в упрочнении поверхности детали при помощи лазерного луча.

Зона термического воздействия определяется и ограничивается компьютером, поэтому деталь не меняет свои геометрические размеры в процессе обработки. Поэтому бесконтактные лазеры можно хорошо подходят для задач, в которых обычные методы закалки (индукционный нагрев, обработка пламенем) применять нельзя.

Лазерное оборудование идеально подходит для упрочнения геометрически сложных элементов так как процесс полностью управляемый. Глубина закалки составляет 0,1-1,5 мм, но для некоторых металлов она может быть увеличена до 2,5-3 мм. 

Термообработка лазером:

• материал нагревают до температуры ниже температуры плавления (900-1400 °С). Поверхностью поглощается 40% излучаемой мощности. Такая температура меняет положение атомов углерода в структуре металла и происходит аустенитное превращение;
• при достижении заданной температуры луч перемещается и нагревает другой сегмент поверхности;
• последующее охлаждение этого поверхностного участка со сверхкритической скоростью в результате теплоотвода теплоты во внутренние слои металла (эффект самоохлаждения);
• в охлажденным слое металла образуется высоко-дисперсная структура с микротвердостью в 2-4 раза выше твердости основного материала.

Применение:

• цилиндрические детали (валы, кольца, втулки и т.д.);
• ножи (закалка режущих кромок) - повышения в несколько раз твердости кромки;
• резьбовые поверхности (резьбы насосно-компрессорных труб);
• калибраторы, стабилизаторы, долота для бурения;
• детали телеметрических систем.

Преимущества:

• укрепление деталей сложной формы, малых размеров.
• полный контроль (есть возможность точечно регулировать температуру и время воздействия лазера на деталь.
• термообработка материалов лазером не требует предварительного прогрева детали. 
• отсутствие деформации (лазер позволяет сохранить физические параметры обрабатываемой детали).
• значительная экономия времени.
• низкое энергопотребление. 
• изделия приобретают устойчивость к коррозии, воздействию сил трения-качения, ударам, истиранию.

У лазерной закалки нет ограничений по времени воздействия, что дает высокую производительность процесса и размеры упрочненных зон.