Влияние лазерной закалки на триботехнические свойства стали 45

Исследовано влияние технологических параметров лазерной обработки на триботехнические характеристики стали 45, позволяющее разработать рекомендации для получения максимальной износостойкости. Проведена оценка влияния режимов лазерной обработки (тока накачки I, длительности импульса τ) на значения энергии в импульсе Е, передаваемой на обрабатываемую поверхность. Изменение силы тока в диапазоне 60—120 А и времени импульса от 5 до 25 мс позволило получать изменение энергии в импульсе в пределах от 0,3 Дж до 4,1 Дж. Установлено, что триботехнические свойства поверхности, обработанной одинаковой энергией, но различными режимами воздействия отличаются. Износостойкость образца оценивали по ширине дорожки трения. Установлено, что влияние длительности импульса на триботехнические характеристики носит экстремальный характер: при токе накачки 60 А минимальный коэффициент трения и максимальная износостойкость были получены при длительности импульса 20 мс. Увеличение длительности импульса более 20 мс приводит к отслаиванию ламеллярных фрагментов на поверхности и ухудшению триботехнических параметров.

1. Ведерникова И.И., Полетаев В.А. Применение лазерного модифицирования для упрочнения рабочих поверхностей деталей машин // Journal of Advanced Research in Technical Science. — 2019 (15), 18—25

2. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки: учебное пособие / под ред. А.Г. Григорьянца. — Москва: МГТУ им. Баумана. — 2006

3. Астапчик С.А., Голубев В.С., Маклаков А.Г. Лазерные технологии в машиностроении и металлообработке. — Минск: Беларус. навука. — 2008

4. Белый А.В., Калиниченко А.С., Кукареко В.А., Девойно О.Г. Инженерия поверхностей конструкционных материалов с использованием плазменных и пучковых технологий. — Минск: Белорусская наука. — 2017

5. Zhang H., Shi Y., Xu C.Y., and Kutsuna M. Surface Hardening of Gears by Laser Beam Processing // Surface Engineering. — 2003 (19), no. 2, April, 134—136

6. Mordike B.L. Improvement of Wear Properties by Laser Surface Treatment // Proc. 3rd European Conf. «Laser Treatment of Materials. ECLAT’90» 2 Vol. Eds. H.W. Bergmann, R. Kupfer. — 1990 (1), 371—376

7. Сафонов А.Н. Изучение структуры и твердости поверхности железоуглеродистых сплавов после их оплавления лазерным излучением // МиТОМ. — 1999, № 1, 7—10

8. Петроченко С.В., Хао Ц., Юй С., Чжао К. Оценка влияния параметров режима лазерной закалки на качество поверхности и поверхностного слоя деталей станков (обзор) // Омский научный вестник. — 2024 (1), 56—62

9. Огин П.А., Мерсон Д.Л., Яресько С.И. Влияние мощности лазерного излучения и скорости движения луча на геометрию зоны оплавления при лазерной закалке стали 40X // Вектор науки Тольяттинского государственного университета. — 2016 (36), № 2, 46—51

10. Афанасьева Л.Е., Барабонова И.А., Ботянове В., Раткевич Г.В., Гречишкин Р.М. Структурные фазовые превращения в быстрорежущей стали при лазерной закалке с оплавлением поверхности многоканальным СО2 лазером // Упрочняющие технологии и покрытия. — 2013 (104), № 8, 10—13

11. Мышковец В.Н., Максименко А.В., Шалупаев С.В., Юркевич С.Н. Лазерная установка с оптоволоконной приставкой и процессы сварки изделий из нержавеющей стали // Материалы. Технологии. Инструменты. — 2003 (8), № 4, 84—87

12. Установка для лазерной обработки: пат. РФ 34426, МПК7 В 23К 26/00, В 23К 26/02, В 23К 26/03, В 23К 26/067. заявл. 11.06.2003; опубл. 10.12.2003. / А.А. Бренько, В.Н. Мышковец, А.В. Максименко, В.И. Рыбин, А.Н. Тучин, С.Н. Юркевич, Е.Г. Прищепов

13. Григорьев А.Я., Гуцев Д.М., Зозуля А.П., Ковалева И.Н., Кудрицкий В.Г., Мышкин Н.К., Семенюк М.С. Возвратно-поступательный миллитрибометр МТУ-2К7 // Трение и износ. — 2014 (35), № 6, 664—669

14. Коваленко В.С., Головко Л.Ф., Черненко В.С. Упрочнение и легирование деталей машин лучом лазера. — Киев: Тэхника. — 1990