概述
高鉻鋼雷射熔凝處理 是一種使用雷射輻照來改善軋輥表面性能的操作工藝。
工藝成因
高鉻鋼碳及合金元素含有大量的一次碳化物，具有較高的耐磨性，被廣泛用於熱軋輥。軋輥在熱、力交變環境下服役一段時間後，表面會產生疲勞微裂紋，室溫的冷卻水通常呈中性或弱鹼性，對軋輥表面有腐蝕作用，並伴隨一定的疲勞條件，誘發腐蝕疲勞開裂，降低軋輥的使用壽命。而軋輥表面的損壞又先從表面裂紋的集結開始，腐蝕的作用會使這些微裂紋在表面產生疵點，降低軋輥的表面光潔度，影響鋼材的表面質量。使用高鉻鋼雷射熔凝處理可以有效的避免以上問題，改善軋輥表面性能。
工藝流程
雷射輻照高鉻鋼表面時，其表層吸收能量，溫度快速升高並依靠熱傳導向內部傳遞，在表面形成熔池，熔池內的各成分不斷流動，減小了顯微偏析，最終達到均勻分布，降低了表面微觀組織的局部不均勻性，有效地減少了腐蝕微電池的數目，提高了表面耐蝕性。熔池內液體元素的混合主要是通過擴散和對流進行。與在固相中的擴散相比較，元素在液相中的擴散係數通常都很大，因而熔池內各元素擴散很快，從而達到均勻分布。熔池內的對流主要是由表面張力梯度和重力引起的。當表面被雷射束直接照射時，液體的溫度達到最高值，表面應力相應下降;非直接照射而接近雷射束的液體，其溫度比最高值稍低，此處的表面張力較大，在表面張力梯度作用下，熔池內的液體由表面張力低處被拉向高處。在這種對流作用下產生迴旋流動，使表面層的各成分均勻化。
優點
雷射熔凝處理不需要額外的冷卻介質，不改變表面的化學成分，依靠快速冷卻實現局部的表面改性，是最簡單、最經濟的處理方法。
雷射加熱使脆性碳化物溶解，快速冷卻使傳統的相轉變被抑制，熔池發生非平衡轉變，形成均勻、細小的組織及新的亞穩相，從而改善了材料的表面性能。
