ДОСЛІДЖЕННЯ МІКРОРЕЛЬЄФУ ТА СТРУКТУРИ ПОВЕРХНЕВОГО ШАРУ ПРИ ЛАЗЕРНІЙ ТА УЛЬТРАЗВУКОВІЙ ТЕРМОДЕФОРМАЦІЙНІЙ ОБРОБЦІ ІНСТРУМЕНТАЛЬНОЇ СТАЛІ
DOI:
https://doi.org/10.20535/2305-9001.2016.78.83492Ключові слова:
лазерна термообробка, ультразвукова деформаційна обробка, сталь У8, поверхневий шар, мікрорельєф, шорсткість, структура, твердість.Анотація
В даній статті, для поліпшення мікрорельєфу та структури поверхневого шару інструментальної сталі, запропоновано комбінований спосіб лазерного термозміцнення та наступного ультразвукового деформаційного зміцнення і оздоблювання. Приведені результати експериментальних досліджень формування мікрорельєфу на поверхні, а також закономірності зміни структури та мікротвердості поверхневого шару інструментальної сталі У8 з використанням СО2 лазера та однобойкового ультразвукового наконечника. Встановлено вплив технологічних режимів лазерної термообробки (потужність лазера і швидкість обробки) на структуру, мікротвердість та розміри зони термічного впливу. Показано, що мікротвердість приповерхневих шарів підвищилася більше чим в 3.5 рази при лазерній термообробці, а при ультразвуковій деформаційній обробці на 30…40% в порівнянні з вихідним станом. Використання комбінованого термодеформаційного способу зміцнення та оздоблювання забезпечило поліпшення в 2 рази шорсткості та підвищення в 4.5 рази мікротвердості поверхневого шару у порівнянні з необробленою поверхнею, що дозволить підвищити зносостійкість робочих поверхонь інструментів.
Посилання
Kovalenko, V. (1998), "Ways to intensify laser hardening technology", CIRP Annals – Manufacturing Technology, vol. 47, pp. 133 136.
Poprawe, R. (2011), Tailored Light 2. Laser application technology, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, Berlin, Germany.
Cabeza, M., Castro, G., Merino, P., Pena, G. and Romаn, M. (2012), "Laser surface melting: A suitable technique to repair damaged surfaces made in 14 Ni (200 grade) maraging steel", Surface and Coating Technology, vol. 212, pp. 159-168.
Rozmus-Gornikowska, M., Kusinski, J. and Blicharski, M. (2010), "Laser shock processing of an austenitic stainless steel", Archives of Metallurgy, vol. 55, pp. 635-639.
Kusinski, J., Kac, S., Kopia, A., Radziszewska, A., Rozmus-Gornikowska, M., Major, B., Major, L., Marczak, J. and Lisiecki, A. (2012), "Laser modification of the materials surface layer – a rewire paper", Technical Sciences, vol. 60, pp. 710-728.
Li, C, Wangn, Y., Han, B. and Rena L. (2011), "Microstructure, hardness and stress in melted zone of 42CrMo steel by wide-band laser surface melting", Optics and Lasers in Engineering, vol. 49, pp. 530-535.
Leech, P.W. (2014), "Laser surface melting of a complex high alloy steel", Materials and Design, vol. 54, pp. 539-543.
Yilbas, B.S., Shuja, S.Z., Arif, A. and Gondal, M.A. (2003), "Laser-shock processing of steel", J. of Materials Processing Technology, vol. 135, pp. 6-17.
Golovko, L.V. and Luk’janenko, S.O. (2011), Lazerni tehnologii' ta komp’juterne modeljuvannja (Laser technology and computer modeling), Vistka, Kyev, Ukraine.
Lesyk, D.A., Martinez, S., Dzhemelinskyi, V.V., Mordyuk, B.N., Lamikiz, A. and Prokopenko, G.I. (2015), "Surface microrelief and hardness of laser hardened and ultrasonically peened AISI D2 tool steel", Surface and Coating Technology, vol. 278, pp. 108 120.
Mordyuk, B.M. and Prokopenko, G.I. (2015), Handbook of mechanical nanostructuring. Ultrasonic impact treatment – an effective method for nanostructuring the surface layers in metallic materials, Wiley-VCH, Weinheim, Germany.
Holopov, Ju.V. (2008), Mashinostroenie: ul'trazvuk: UZS, BUFO, GEO, Tipografija Beresta, St.Peterburg, Russia.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
