Інноваційна технологія швидкісного азотування сталі

Idan Alaa Fadhil, Kateryna Kostyk, Oleg Akimov

Анотація


Метою даної роботи є розробка швидкісної технології зміцнення деталей для забезпечення високих експлуатаційних властивостей поверхневого шару сталі 38Х2МЮА. Інтенсифіковано процес азотування за рахунок попередньої лазерної обробки поверхні сталевих виробів. Вивчено вплив попередньої лазерної обробки сталі на зміну глибини зміцненого шару. Отримані закономірності зміни товщини зміцненого шару залежно від швидкості пересування лазерного променя для поверхневих шарів сталі 38Х2МЮА оброблених тільки лазером і комбінованою технологією зміцнення. Вивчено вплив попередньої лазерної обробки сталі на зміни значень поверхневої твердості. Встановлено, що збільшення швидкості пересування лазерного променя різко знижує поверхневу твердість сталі

Ключові слова


комбінована обробка; лазерна обробка; азотування; товщина зміцненого шару; поверхнева мікротвердість

Повний текст:

PDF (Русский)

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, 2015. CRC Press, 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 / O. V. Lobankova, I. Y. Zykov, A. G. Melnikov, S. B. Turanov // 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 / H. Kenar, E. Akman, E. Kacar, A. Demir, H. Park, H. Abdul-Khaliq, E. Karaoz // 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 / K. Okamuro, M. Hashida, Y. Miyasaka, Y. Ikuta, S. Tokita, S. Sakabe // 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 / B. Mahmoudi, M. J. Torkamany, A. S. R. Aghdam, J. Sabbaghzade // 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 / J. Yang, S. Sun, M. Brandt, W. Yan // 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 / A. F. І. Idan, O. Akimov, L. Golovko, O. Goncharuk, K. Kostyk // 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 / E. Assunção, L. Quintino, R. Miranda // 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 / M. K. Mohanad, V. Kostyk, D. Domin, K. Kostyk // 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/10.20998/2413-4295.2016.42.08

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.