11. Сутність процесу та можливості застосування лазерного термоциклування у промисловості.
Відомо, що при лазерному опромінюванні, як і при дії інших концентрованих джерел енергії, в різних металевих сплавах, в поверхневих шарах спостерігається перерозподіл легуючих єлементів, який має аномальний характер, тобто відбувається з набагато більшими швидкостями, ніж при звичайних умовах нагрівання [3,4,5]. Таке явище має місце не тільки, коли сплави під дією лазерного випромінювання знаходяться в рідинному стані, але и в тому випадку, коли всі перетворення відбуваються у твердій фазі. Тому надзвичайно цікавим є пошук таких умов лазерного опромінювання плазмових покриттів, які б обумовили винекнення на межі «покриття-основа» таких процесів масоперенесення, що сприяло б значному покращенню їх експлуатаційних характеристик і розширило межі іх застосування в різних галузях промисловості.
14-21.
24.Особливості зношування сталей після термомеханічного зміцнення
Теплостойкость (термостойкость) стали также изменяется в результате лазерной обработки. При этом чаще всего понимают сохранение или изменение твердости, других механических свойств при высоких температурах, а также при повторных нагревах и охлаждениях. Так, в углеродистых сталях лазерное упрочнение приводит к некоторому увеличению теплостойкости. Повышение температуры нагрева вызывает снижение микротвердости, причем степень этого снижения зависит от содержания углерода в стали. Влияние температуры отпуска (нагрева) на микротвердость упрочненной зоны показано.
В инструментальной стали Р6М5 в результате лазерного упрочнения наблюдается повышение теплостойкости на 70…80°С, что может влиять на износостойкость режущих инструментов, изготовленных из этой стали.
Лазерное легирование дает возможность улучшить этот эксплуатационный показатель. Так, насыщение матричного материала – алюминиевого сплава АЛ25 – железом, никелем, марганцем, медью приводит к увеличению его теплостойкости (жаропрочности) от 1,5 до 4 раз. Такое значительное улучшение теплостойкости представляет большой интерес для двигателестроения, где алюминиевые сплавы работают в условиях высоких температур.
25.Вплив лазерного термомеханічного зміцнення на втомлену міцність сталей при мало цикловому навантаженні
Основная цель лазерной закалки – повышение износостойкости деталей, работающих в условиях трения. Уменьшение износа деталей после лазерной закалки обусловлено рядом факторов: высокой твердостью поверхности, высокой дисперсностью структуры; увеличением несущих свойств поверхности, уменьшением коэффициента трения и др. Например, в условиях трения скольжения по твердому сплаву стали 45 коэффициент трения после лазерной закалки непрерывным лазером уменьшается на 10% по сравнению с нормализованным или улучшенным состоянием. При этом после лазерной закалки отмечено резкое уменьшение времени приработки.
Заметно увеличивается и износостойкость чугунов в условиях трения со скольжением после обработки непрерывным лазером. Повышение износостойкости чугунов после лазерной обработки обусловлено кроме вышеупомянутых факторов улучшением условий трения из-за сохранившегося в ЗЛВ графита. Повышается также и износостойкость сталей и некоторых других сплавов при трении в щелочной и кислотной средах.
|
Вид обработки |
fТР |
|
Улучшение Нормализация Закалка в печи Лазерная закалка |
0,42 0,44 0,68 0,39 |
Общим принципом повышения коррозионной стойкости сплавов является повышение однородности фазового состава. В этом случае лазерная обработка с оплавлением некоторых сплавов, в частности чугунов, алюминиевых и медных сплавов, аморфизация поверхности приводит к повышению коррозионной стойкости зон обработки.
При лазерной обработке нержавеющих сталей возможно растворение карбидов хрома и более равномерное распределение хрома в твердом растворе, что в результате приводит к увеличению стойкости против межкристаллитной коррозии.
Вместе с мет, повышенная концентрационная неоднородность при лазерной обработке углеродистых сталей, сохранение элементов исходной структуры (феррита или карбидов), наличие остаточного аустенита является предпосылкой ухудшения коррозионной стойкости после закалки лазером. В связи с этим коррозионная стойкость зависит от класса обрабатываемых материалов, режимов и технологических схем лазерной обработки.