В качестве методов упрочнения рабочих поверхностей чугунных деталей наибольшее распространение получили методы, связанные с термической обработкой поверхности и методы, основанные на поверхностном деформировании поверхностей. Установлено, что некоторые методы поверхностной закалки отличаются длительностью процесса либо сравнительно низкой поверхностной твердостью полученного слоя. Методы пластического деформирования не находят широкого применения в качестве упрочняющей операции для деталей, работающих при значительных температурных нагрузках ввиду возможности релаксации упрочненного слоя. Лазерное упрочнение, как метод поверхностной закалки, является наиболее приемлемым ввиду сравнительно высокой твердости покрытия, и производительности процесса. В процессе лазерной обработки в зоне лазерного воздействия при определенных режимах формируется структура, представленная ледебуритной сеткой с включениями ячеек аустенита (остаточный аустенит). В работе исследовано влияние параметров режима лазерного термоупрочнения на количество остаточного аустенита в зоне лазерного воздействия. Исследованы четыре разновидности серых перлитных чугунов. В результате исследования получено уравнения, позволяющее определить количество остаточного аустенита в зоне лазерного воздействия при обработке чугунных деталей.

Ключевые слова: лазерное упрочнение, зона оплавления, серый чугун, аустенит, оплавление, планирование эксперимента, количественный анализ, точечный метод, метод соотношения площадей.

УДК 621.375.826

Об авторах:

И.И. Кулешов - Дальневосточный филиал ФАУ «Российский морской регистр судоходства», Владивосток, e-mail: kuleshov.ii@rs-class.org

И.И. Чернаткин - Морской государственный университет им. адм. Г.И. Невельского, Владивосток

Страницы: 78-86

Список литературы

1. Гиршович Н.Г. Кристаллизация и свойства чугуна в отливках //Л: Машиностроение. – 1966. – 555 с.

2. Отений Я.Н., Ольштынский С.Н. Особенности формирования глубины упрочнения при обработке деталей поверхностным пластическим деформированием //Известия Волгоградского государственного технического университета, 2007. – Т. 3, с. 79-82.

3. Жигалкин В.М., Усольцева О.М. Экспериментальное исследование деформации полухрупких материалов. Сообщение II: Упрочнение и разрыхление при сложном нагружении//Физико-технические проблемы разработки полезных ископаемых. – 2002. – № – C. 39–46.

4. Ковальчук Б.И. О деформировании полухрупких тел//Проблемы прочности. – 1982. – № 9. – С. 51–57.

5. Лалазарова Н.А., Путятина Л.И., Щукин А.В. Упрочнение твердосплавных резцов для обработки деталей из высокопрочного чугуна методами поверхностного пластического деформирования // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. №33 – 2006.

6. Блинов И.С. Справочник технолога механо-сборочного цеха судоремонтного завода. – М. : Мор. транспорт, 1960. – 589 с.

7. Кулешов И.И., Ходаковский В.М. Повышение работоспособности поршневых канавок головок поршней судовых малооборотных двигателей// Вестник государственного университета морского и речного флота им. адмирала С.О. Макарова. – 2016. – №6 (40). – с. 155 – 168.

8. Матвеев Ю.И., Казаков С.С. Формирование структур серого чугуна в зоне лазерного воздействия // Вестник НГИЭИ. №1 (2) том 2. – 2011. – 41 – 53 с.

9. Ходаковский В.М., Патенкова Е.П., Кулешов И.И. Исследование влияния режима лазерной обработки на глубину и структуру упрочненной зоны чугунных деталей судовых ДВС//Вестник морского государственного университета. Сер. Судостроение и судоремонт. – Владивосток : Мор. гос. ун-т, 2016. – Вып. 74/2016. – с. 28 – 36.

10. Радченко В.П., Саушкин М.Н. Ползучесть и релаксация остаточных напряжений в упрочненных конструкциях. – М.: Машиностроение–1, 2005. – 226 с.

11. Евсюков М.Ф., Демина Е.Г., Хулин А.Н., Лошкарев Д.В. Структурные превращения при отпуске в высокопрочных и серых чугуна // Фундаментальные и прикладные проблемы черной металлургии: Сб. научн. тр. – Днепропетровск.: ИЧМ НАН Украины, 2011. – Вып. 23, с. 267 –276.

12. Коротов В.А. Поверхностная плазменная закалка: М-во образования и науки РФ; ФГАОУ ВПО «УрФУ им. первого Президента России Б.Н. Ельцина», Нижнетагил. технол. ин-т (фил.). – Нижний Тагил : НТИ (филиал) УрФУ, 2012. – 64 с.

13. Кулешов И.И., Ходаковский В.М. Повышение эффективности лазерного упрочнения чугунных деталей судовых энергетических установок // Вестник Государственного университета морского и речного флота имени адмирала С. О. Макарова. – 2017. – Т. 9. – № 4. – c.814 – 828.

14. Ходаковский В.М., Патенкова Е.П., Толмачев А.А., Рогулин А.Г. Влияние времени лазерного нагрева на количество остаточного аустенита в сером чугуне // Вестник морского государственного университета имени адм. Г.И. Невельского. – 2008, Вып. 25, с. 22 – 29.

15. Гмурман В.Е. Теория вероятности и математическая статистика: Учеб. Пособие для вузов – 9 изд., стер. – М.: Высш. школа, 2003. – 479 с.

16. Адлер Ю.П., Маркова Е.В., Грановский Ю.В. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий. – М.: Наука, 1976. – 278 с.

17. Патенкова Е.П. Основы научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ: Методические указания. – Владивосток.: МГУ им. адм. Г. И. Невельского, 2012. – 65 с.

18. Крапошин В.С. Влияние остаточного аустенита на свойства сталей и чугунов после поверхностного оплавления //Металловедение и термическая обработка металлов. – 1994, №2. – с. 2 – 5.

19. Арзамасов Б.И., Сидорин И.И., Косолапов Г.Ф. Материаловедение: – М.: Машиностроение, 1986. – 384 с.

Ссылка для цитирования: И.И. Кулешов, И.И. Чернаткин. Влияние технологических режимов лазерного упрочнения на количество остаточного аустенита в зоне лазерного воздействия // Научно-технический сборник Российского морского регистра судоходства. - 2019. - №54/55. - С. 78-86.