Performance of laser-treated AISI-M2 cutting tools for peeling beech

摘要

For many wood machining processes, the interest of tool steels remains very important because of their good tool edge accuracy and easy grinding. The main problem is their low resistance to wearing and corrosion. In order to increase their performance, a laser melting and cladding applied on the tool edges is presented in this paper. Firstly, annealed AISI-M2 bar was melted, and M2 powder was cladded onto the AISI L2 substrate by a laser beam. The microstructure and microhardness of the M2 melted and M2 clad were characterised. Secondly, their wear resistance was tested for peeling beech wood. The experimental results show that metallurgical structure obtained by conventional heat treatment for the M2 was ferritic polycrystalline with coarse primary carbides, and the microstructure of the M2 melted and M2 clad, in which whole primary carbides were completely dissolved during laser melting and cladding, was observed to reveal fine iron dendritic structure. The M2rnmelted and M2 clad, which were almost the same in microhardness, had larger microhardness compared to the M2 conventional. The wear resistance and wear pattern of the M2 melted and M2 clad cutting tools in peeling beech were better than those of the M2 conventional cutting tool. Also the M2 melted and M2 clad cutting tools produced better surface quality of veneer and retained better cutting edges roughness compared to the M2 conventional.%In vielen Holzbearbeitungsverfahren ist der Werkzeugstahl im Hinblick auf die Schneidgenauigkeit und die einfache Schleifbarkeit weiterhin von gro?em Interesse. Das Hauptproblem ist die geringe Verschlei?-und Korrosionsbest?ndigkeit. Um die Werkzeugeigenschaften zu verbessern, wurden hier die Werkzeugschneiden mittels Laserschmelzen und Beschichten behandelt. Zun?chst wurde ein geglühter AISI-M2 Stab geschmolzen und das AISI L2 Substrat wurde mit M2 Puder mittels Laser beschichtet. Die MikroStruktur und die Mikroh?rte von M2 geschmolzen und M2 beschichtet wurden bestimmt. Als n?chstes wurde die Verschlei?best?ndigkeit beim Sch?len von Buchenholz untersucht. Die Versuchsergebnisse zeigen, dass die durch konventionelle W?rmebehandlung erzeugte metallurgische Struktur von M2 ferritisch polykristallin mit groben Prim?rkarbiden ist, wohingegen die MikroStruktur von M2 geschmolzen und M2 beschichtet, deren Polykar-bide durch das Laserschmelzen und Beschichten vollkommen aufgel?st wurden, eine feine dendritische Struktur aufwiesen. M2 geschmolzen und M2 beschichtet hatten eine nahezu identische Mikroh?rte. Diese war gr??er als die von konventionellem M2. Beim Sch?len von Buchenholz waren die Verschlei?best?ndigkeit, das Verschlei?bild von M2 geschmolzenen und M2 beschichteten Schneidwerkzeugen sowie die Oberfl?chenqualit?t von Furnieren und die Rauhigkeit der Schneidkanten besser als die von konventionellen M2 Schneidwerkzeugen.