Формування евтектичної структури в приповерхневих шарах в сплавах заліза методом лазерного легування

Вид материала

Документы

Подобный материал:

• Міністерство освіти І науки, молоді та спорту україни кременчуцький національний університет, 853.64kb.
• Назва реферату: Дефіцит заліза у вагітних Розділ, 76.46kb.
• Определение показателя преломления стекла методом лазерного луча, 42.53kb.
• Внастоящее время в большинстве стран мира наблюдается интенсивное внедрение лазерного, 809.98kb.
• Язувального на магнітні властивості матеріалу на основі заліза а. В. Мініцький, 98.76kb.
• Методика визначення інтенсивного розвитку аграрних підприємств. Основні напрями формування, 130.24kb.
• Моделювання інноваційної структури управління дошкільним закладом щодо формування світогляду, 218.08kb.
• План: Особенности лазерного излучения. Природа лазерного излучения, 197.08kb.
• С. А. Останин Демодуляция оптического сигнала в усилителе лазерного излучения, 47.91kb.
• Контрольная работа по курсу «Линейной алгебры и математического программирования», 99.84kb.

Формування евтектичної структури в приповерхневих шарах

в сплавах заліза методом лазерного легування

Н.В. Франчік, С.І. Сидоренко, Є.В. Іващенко

Національний технічний університет України «КПІ»,

03056, Україна, м. Київ, вул. Політехнічна 35


Розвиток сучасного виробництва висуває нові вимоги до підвищення ресурсу та надійності роботи деталей машин, інструментів та елементів конструкцій, здатних працювати в екстремальних умовах в машинобудуванні. Підвищення твердості та зносостійкості сплавів заліза є важливою задачею матеріалознавства.

Вивчення закономірностей утворення структурних неоднорідностей в приповерхневих шарах металів та сплавів після лазерного легування є актуальним і має виключно важливе науково-практичне значення.

Мета даної роботи полягає у встановленні закономірностей формування структури та властивостей при лазерному легуванні сплавів систем Fe-Ti та Fe-Cr обмазкою TiC для забезпечення комплексу покращених механічних властивостей: твердості та зносостійкості.

В роботі використана комплексна методика, яка включала мікроструктурний, мікродюрометричний, рентгенофазовий, мікрорентгеноспектральний аналізи, растрову та електрону мікроскопію.

За результатами дослідження встановлено, що легування обмазкою TiC збільшує мікротвердість приповерхневого шару 8,5 ГПа, а легування обмазкою ТіN – до 3,5 ГПа. Збільшення густини потужності випромінювання призводить до більшої протяжності зони лазерної дії.

На основі отриманих експериментальних даних, встановлено, що формування структури зони лазерної дії при лазерному легуванні сплавів заліза може відбуватися за чотирма моделями, які визначаються фізико-технологічними параметрами обробки (товщиною обмазки, густиною потужності, енергією та тривалістю імпульсу):

1) при малій товщині обмазки (h=5-10 мкм) і Wp~5 ГВт/м² формується дискретно-неоднорідна структура, основу якої складають області пересичених твердих розчинів та скупчення дислокацій з виділеннями на них дисперсних карбідів титану;

2) при збільшенні товщини обмазки (h=10-30 мкм) і Wp~6,5 ГВт/м² формується евтектична структура та області пересичених твердих розчинів з дислокаційними скупченнями та з дисперсними виділеннями карбідів титану;

3) при більшій товщині обмазки (h=30-100 мкм) і Wp~4 ГВт/м² в зоні оплавлення кристалізуються масивні частинки розміром ~10-20 мкм карбіду титану з високою мікротвердістю ~20 ГПа.

4) збільшення густини потужності до Wp~8,3 ГВт/м² і при незмінній товщині обмазки (h=30-100 мкм) призводить до збільшення глибини зони оплавлення (~700 мкм) і зменшення мікротвердості до 5 ГПа.

Зона лазерної дії в сплавах заліза, отримана в результаті легування поверхні карбідними частинками за показниками зносостійкості перевищує вихідний зразок в 5 разів.

Таким чином, показано, що наявність на поверхні обмазки та її товщина суттєво впливають на розподіл температури по зоні лазерної дії та на мікротвердість приповерхневих шарів.