Читать онлайн «Повышение физико-механических свойств конструкционных сталей методом объемного импульсного лазерного упрочнения»

Машиностроение ISSN 2222-5285 ___________________________________________________________________________ УДК 621. 891 Повышение физико-механических свойств конструкционных сталей методом объемного импульсного лазерного упрочнения Пинахин И. А. , Ядмуров М. А. , Пинахин А. И. В статье обоснована необходимость применения различных методов упрочнения материалов с целью повышения их физико-механических свойств, в основном, таких как прочность и износостойкость. Кро- ме того, показана целесообразность применения методов упрочнения, которые позволяют улучшать свойства материалов по объему. В статье дана краткая характеристика метода объемного импульсного лазерного упрочнения, разработанного в Северо-Кавказском федеральном университете. Метод объем- ного импульсного лазерного упрочнения ранее применялся исключительно для инструментальных мате- риалов (быстрорежущих сталей, твердых сплавов), где показал положительные результаты. Так как ранее проведенные исследования показали, что в быстрорежущих сталях после объемного импульсного лазер- ного упрочнения происходит выделение цементита из мартенситной фазы, то для дальнейших исследо- ваний было взято армко-железо, которое практически не содержит углерода. Полученные результаты исследований позволяют говорить о влиянии объемного импульсного лазерного упрочнения на безугле- родистые материалы. Ключевые слова: импульсная лазерная обработка, абразивное изнашивание, упрочнение материалов. Введение храняется. К таким методам относится метод В настоящее время широко используются объемного импульсного лазерного упрочне- конструкционные стали в различных обла- ния, разработанный в Северо-Кавказском фе- стях деятельности человека при изготовлении деральном университете (г. Ставрополь). и ремонте изделий, зданий, сооружений, до- Суть метода заключается в следующем. Ко- быче полезных ископаемых и т. п. роткий импульс лазерного излучения с высо- Весьма актуальной была и остается задача кой плотностью мощности направляется на рационального расхода дефицитных дорого- поверхность обрабатываемого материала. стоящих материалов, входящих в состав кон- Материал адиабатически нагревается до тем- струкционных сталей. Использование раз- пературы в несколько десятков тысяч граду- личных методов упрочнения позволяет ре- сов, что приводит к превращению паров ма- шать многие задачи, связанные с эффектив- териала в плазму. В результате очень быстро- ным использованием материалов. го нагрева и испарения поверхностного слоя В настоящее время используется большое материала в глубь его начинает распростра- количество методов упрочнения для повыше- няться ударная упругая волна. Прохождение ния физико-механических свойств материа- этой ударной волны и обуславливает объем- лов, в основном прочности и износостойко- ное упрочнение материала, т. е. в основе ме- сти.