電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)表(biao)(biao)面強化(hua)是利用高(gao)能量密(mi)度(du)的電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)加熱(re)進行表(biao)(biao)面淬火的新技(ji)術(shu)。電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)加熱(re)可以達到106~108W/c㎡的能量密(mi)度(du)。圖3-18所示(shi)為電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)表(biao)(biao)面加熱(re)淬火裝(zhuang)置示(shi)意圖。利用電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)亦可實現相變硬化(hua)、熔(rong)化(hua)、凝固和表(biao)(biao)面合金(jin)化(hua)。電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)是由陰極(ji)(燈絲)發(fa)出的電(dian)(dian)(dian)子(zi),通過高(gao)電(dian)(dian)(dian)壓環形陽極(ji)加速,并聚焦成束(shu)使(shi)電(dian)(dian)(dian)子(zi)束(shu)流打擊(ji)金(jin)屬表(biao)(biao)面,達到加熱(re)的效果(guo)。
由于高(gao)能量密度(du)的(de)(de)電子束是在極短的(de)(de)時(shi)間內打擊金屬表(biao)面,所(suo)以使(shi)熱(re)量在表(biao)面逸散的(de)(de)表(biao)面溫度(du),就可以達到相變溫度(du)范(fan)圍。當被加熱(re)表(biao)面吸收的(de)(de)熱(re)量很快地(di)被底層材(cai)料吸收而冷(leng)卻(que)時(shi),就可以完(wan)成淬火(huo)(huo)冷(leng)卻(que)過程,從而產生有效的(de)(de)自行(xing)淬火(huo)(huo)。
和(he)激(ji)光(guang)熱處(chu)(chu)理相比,電子束(shu)(shu)熱處(chu)(chu)理的(de)(de)缺點(dian)是(shi)模具必須放在真空室(shi)內,裝卸不方(fang)便。但是(shi)電子束(shu)(shu)熱處(chu)(chu)理的(de)(de)加(jia)熱效(xiao)率比激(ji)光(guang)高,不需要激(ji)光(guang)熱處(chu)(chu)理的(de)(de)“表(biao)面黑化”過(guo)程。凡(fan)激(ji)光(guang)能對(dui)準的(de)(de)表(biao)面都可以利用電子束(shu)(shu)加(jia)熱,電子束(shu)(shu)的(de)(de)快速加(jia)熱,使零件變形極小(xiao),無(wu)需后續(xu)的(de)(de)校正工作,淬火后的(de)(de)金相組織(zhi)可獲得細晶結構。表(biao)3-42所(suo)列為42CrMo鋼電子束(shu)(shu)表(biao)面淬火的(de)(de)效(xiao)果。