Вплив попередньої термічної обробки та режимів лазерного гартування на структуроутворення сталі

Idan Alaa Fadhil І, Oleg Akimov, Kateryna Kostyk, Olexiy Goncharuk

Анотація


Метою даної роботи є вивчення впливу різних видів попередньої термічної обробки і режимів лазерного гартування на структуроутворення зміцненої зони стали 40. Показано, що найкращим способом попередньої термічної обробки сталі перед лазерним гартуванням, є поліпшення. Такий спосіб зміцнення поверхневого шару сприяє формуванню достатньої зони з високими показниками твердості (7 ГПа) з плавним переходом до серцевини, що в подальшому позитивно позначається при експлуатації деталі. На формування зміцненої лазером зони впливають такі фактори, як швидкість обробки лазерним променем і потужність лазера. При збільшенні потужності, глибина зміцненого шару збільшується, а збільшення швидкості обробки носить протилежний характер

Ключові слова


лазерне гартування, поліпшення, глибина зміцненого шару, твердість, структура сталі

Повний текст:

PDF

Посилання


Hahn, D. W., Omenetto, N. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), part II: review of instrumental and methodological approaches to material analysis and applications to different fields. Applied spectroscopy, 2012, 66(4), 347-419, doi:10.1366/11-06574.

Shimizu, M., Sakakura, M., Ohnishi, M., Shimotsuma, Y., Nakaya, T., Miura, K., & Hirao, K. Mechanism of heat-modification inside a glass after irradiation with high-repetition rate femtosecond laser pulses. Journal of Applied Physics, 2010, 108(7), 073533, doi:10.1063/1.3483238.

Lobankova, O. V., Zykov, I. Y., Melnikov, A. G., & Turanov, S. B. Influence of laser radiation on structure and properties of steel. In Advanced Materials, Structures and Mechanical Engineering: Proceedings of the international Conference on Advanced Materials, Structures and Mechanical Engineering, Incheon, South Korea, May 29-31, 2016, 75 p.

Kenar, H., Akman, E., Kacar, E., Demir, A., Park, H., Abdul-Khaliq, H., Karaoz, E. Femtosecond laser treatment of 316L improves its surface nanoroughness and carbon content and promotes osseointegration: An in vitro evaluation. Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, 2013, 108, 305-312, doi:10.1016/j.colsurfb.2013.02.039.

Okamuro, K., Hashida, M., Miyasaka, Y., Ikuta, Y., Tokita, S., Sakabe, S. Laser fluence dependence of periodic grating structures formed on metal surfaces under femtosecond laser pulse irradiation. Physical Review B, 2010, 82(16), 165417, doi:10.1103/PhysRevB.82.165417.

Mahmoudi, B., Torkamany, M. J., Aghdam, A. S. R., & Sabbaghzade, J. Laser surface hardening of AISI 420 stainless steel treated by pulsed Nd: YAG laser. Materials & Design, 2010, 31(5), 2553-2560. doi:10.1016/j.matdes.2009.11.034.

Yang, J., Sun, S., Brandt, M., Yan, W. Experimental investigation and 3D finite element prediction of the heat affected zone during laser assisted machining of Ti6Al4V alloy. Journal of Materials Processing Technology, 2010, 210(15), 2215-2222, doi:10.1016/j.jmatprotec.2010.08.007.

Idan, A. F. І., Akimov, O., Golovko, L., Goncharuk, O., Kostyk, K. The study of the influence of laser hardening conditions on the change in properties of steels. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2016, 2(5 (80)), 69-73, doi:10.15587/1729-4061.2016.65455.

Assunção, E., Quintino, L., Miranda, R. Comparative study of laser welding in tailor blanks for the automotive industry. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2010, 49(1-4), 123-131, doi:10.1007/s00170-009-2385-0.

Mohanad, M. K., Kostyk, V., Domin, D., Kostyk, K. Modeling of the case depth and surface hardness of steel during ion nitriding. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2016, 2(5 (80)), 45-49, doi:10.15587/1729-4061.2016.65454.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


  1. Hahn, D. W. Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS), part II: review of instrumental and methodological approaches to material analysis and applications to different fields / D. W. Hahn, N. Omenetto // Applied spectroscopy. – 2012. – V. 66. – №. 4. – P. 347-419. – doi:10.1366/11-06574
  2. Shimizu, M. Mechanism of heat-modification inside a glass after irradiation with high-repetition rate femtosecond laser pulses / M. Shimizu, M. Sakakura, M. Ohnishi, Y. Shimotsuma, T. Nakaya, K. Miura, K. Hirao // Journal of Applied Physics. – 2010. – V. 108. – №. 7. – P. 073533. – doi:10.1063/1.3483238
  3. Lobankova, O. V. Influence of laser radiation on structure and properties of steel / Lobankova, O. V., Zykov, I. Y., Melnikov, A. G.,  Turanov, S. B. // Advanced Materials, Structures and Mechanical Engineering: Proceedings of the international Conference on Advanced Materials, Structures and Mechanical Engineering, Incheon, South Korea, May 29-31. – 2015. – CRC Press. – 2016. – 75 p.
  4. Kenar, H. Femtosecond laser treatment of 316L improves its surface nanoroughness and carbon content and promotes osseointegration: An in vitro evaluation / Kenar, H., Akman, E., Kacar, E., Demir, A., Park, H., Abdul-Khaliq, H., Karaoz, E. // Colloids and Surfaces B: Biointerfaces. – 2013. – V. 108. – P. 305-312. – doi:10.1016/j.colsurfb.2013.02.039.
  5. Okamuro, K. Laser fluence dependence of periodic grating structures formed on metal surfaces under femtosecond laser pulse irradiation / Okamuro, K., Hashida, M., Miyasaka, Y., Ikuta, Y., Tokita, S., Sakabe, S. // Physical Review B. – 2010. – V. 82. – №. 16. – P. 165417. – doi:10.1103/PhysRevB.82.165417.
  6. Mahmoudi, B. Laser surface hardening of AISI 420 stainless steel treated by pulsed Nd: YAG laser / Mahmoudi, B., Torkamany, M. J., Aghdam, A. S. R., & Sabbaghzade, J. // Materials & Design. – 2010. – V. 31. – №. 5. – P. 2553-2560. doi:10.1016/j.matdes.2009.11.034
  7. Yang, J. Experimental investigation and 3D finite element prediction of the heat affected zone during laser assisted machining of Ti6Al4V alloy / Yang, J., Sun, S., Brandt, M., Yan, W. //Journal of Materials Processing Technology. – 2010. – V. 210. – №. 15. – P. 2215-2222. – doi:10.1016/j.jmatprotec.2010.08.007.
  8. Idan, A. F. І. The study of the influence of laser hardening conditions on the change in properties of steels / Idan, A. F. І., Akimov, O., Golovko, L., Goncharuk, O., Kostyk, K.  // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – V. 2. – №. 5 (80). – P. 69-73. – doi:10.15587/1729-4061.2016.65455.
  9. Assunção, E. Comparative study of laser welding in tailor blanks for the automotive industry / Assunção E., Quintino L., Miranda R. // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. – 2010. – V. 49. – №. 1-4. –
    P. 123-131. – doi:10.1007/s00170-009-2385-0.
  10. Mohanad, M. K.  Modeling of the case depth and surface hardness of steel during ion nitriding / Mohanad, M. K., Kostyk, V., Domin, D., & Kostyk, K. // Eastern-European Journal of Enterprise Technologies. – 2016. – V. 2. – № 5(80). – P. 45-49. – doi:10.15587/1729-4061.2016.65454




DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2016.18.10

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.