Закалка лазерная

Помимо того есть еще и другие направления исполь-Бования лазерного луча. К ним относятся лазерная закалка, лазерное остекловывание, поверхностное упрочение металлов,. маркировка изделий, скрайбирование, ла-верное легирование, лазерная металлургия. [c.70]

Термообработка. При направлении лазерного луча на поверхность металла тонкий поверхностный слой быстро нагревается. По мере перемещения луча на другие участки поверхности происходит быстрое остывание нагретого участка, Так производят закалку поверхностных слоев, приводяш,ую к существенному повышению их прочности. Лазерная закалка позволяет избирательно увеличивать прочность именно тех участков поверхности, именно тех детален, которые в наибольшей мере подвергаются износу. Так, лазерную закалку применяют в автомобильной промышленности для упрочнения головок цилиндров двигателей, направляющих клапанов, шестерен, распределительных валов и т. д. На Московском автозаводе им. Ленинского комсомола производится поверхностная закалка корпуса заднего моста автомобиля Москвич при помощи лазера на СО . [c.298]

Под воздействием лазерного излучения за короткий промежуток времени (10" —10" с) поверхность детали из стали или чугуна нагревается до очень высоких температур Распространение теплоты в глубь металла осуществляется путем теплопроводности. После прекращения действия лазерного излучения происходит закалка нагретых участков, благодаря интенсивному отводу тепла в глубь металла (самозакалка). [c.225]

Лазерная закалка обеспечивает высокую твердость до 64 HR не требует легирования, позволяет местное упрочнение, автоматизацию, не вызывает коробления. Но процесс этот пока медленный. [c.162]

Поверхностную закалку проводят индукционным нагревом током высокой частоты (ТВЧ), газовым пламенем, нагревом лазерным лучом. [c.69]

Определить значение лазерного импульса и диаметра пятна лазерной закалки. [c.260]

Если для процесса термообработки материалов используется сканирующий лазерный луч, скорость перемещения которого относительно обрабатываемой поверхности достаточно высока, то расплавление материала происходит лишь в очень тонком поверхностном слое толщиной в несколько микрометров или десятков микрометров. При этом процессе скоростного упрочнения (глянцевании) [56] скорость закалки может достигать 10 ° С/с, в результате чего в тонких слоях материала могут образовываться практически аморфные системы, обладающие рядом уникальных свойств, что позволяет улучшить эксплуатационные характеристики поверхности материалов. [c.13]

Следует отметить, что в результате обычной закалки в быстрорежущей стали содержится не более 25—30% остаточного аустенита и сохраняется в структуре около 25% всех карбидов. В случае нагрева лазерным излучением первый слой не содержит карбидов, а количество остаточного аустенита в нем, по-видимому, значительно выше, чем после обычной закалки. [c.16]

Четвертый слой наиболее удален от эпицентра зоны лазерного воздействия и граничит с основным материалом. Он также подвергнут неполной закалке, однако твердость этого слоя наивысшая (900 кгс/мм ). Это обусловлено тем, что мартенситные превращения в нем происходят с максимальной скоростью ввиду быстрого отвода тепла из этого слоя в основной материал. Количество феррита в четвертом слое в 3—5 раз больше, чем в третьем. [c.93]

Различия в закономерностях изменения коэффициента линейного расширения исключают применение обычных видов термообработки, основанных на резком изменении температур (например, закалки) для повышения твердости и контактной прочности наплавленного материала. Поэтому в качестве источника импульсного локального термического воздействия на наплавленный материал с целью его упрочнения целесообразно применять лазерное излучение. [c.106]

С появлением мощных газовых лазеров, обеспечивающих в режиме непрерывной генерации мощность порядка нескольких киловатт, существенно расширилась область применения лазерного излучения для изменения свойств поверхностных слоев материалов. Этот вид обработки целесообразно использовать только в тех случаях, когда применение обычных методов поверхностного упрочнения (например, индукционной закалки) связано с определенными трудностями или вообще невозможно. Такая рекомендация приведена потому, что для обеспечения производительности лазерного упрочнения, срав- [c.112]

При лазерной закалке количество энергии, вложенной в металл, является достаточным для поверхностного нагрева, а масса металла остается холодной. В этом случае нагретая поверхность будет охлаждаться за счет теплопроводности с достаточно высокой скоростью в первый момент времени она будет равной приблизительно То/2т, где То — поверхностная температура т—продолжительность подогревающего лазерного импульса [199]. [c.165]

В [199] приведены результаты закалки стали, в состав которой входят 0,95% углерода, 1,7% марганца, 0,25% хрома и 0,25% ванадия. Обычная тепловая обработка состоит из закалки при температуре 780—800° С с последующим охлаждением. Лазерный луч, диаметром 5 мм, перемещался по поверхности изделия со скоростью 1,4 м/мин. Выл использован непрерывный СОг-ла-зер мощностью 2,8 кВт. Измерения твердости закаленного слоя проводились обычным методом. Результаты показали, что на ши- [c.165]

Лазерная закалка, например, перспективна для использования в качестве финишной операции в технологическом потоке, поскольку объем доводочных операций при этом может быть сведен до минимума или вообще исключен. [c.22]

В ИМАШ АН СССР определены показатели по износостойкости поверхностей с армирующими дорожками, полученными при разных технологических режимах лазерной закалки. Выявлено влияние на износ ориентации дорожек и расстояния между ними. Составлена методика расчета износостойкости втулок в безразмерных параметрах, позволяющая учесть влияние на износ абсолютных размеров втулки, скорости движения поршня, упругости колец, индикаторной диаграммы, механических и фрикционных свойств материалов. [c.23]

Поверхностные свойства обеспечиваются как нанесением защитного слоя или покрытия, так и преобразованием поверхностного слоя металла при помощи химических, физических, механических методов, диффузионным насыщением, методов химико-термической обработки. Активно развиваются методы электронно-лучевой и лазерной закалки, вакуумное физическое и химическое напыление износостойких покрытий, ионное азотирование и др. [c.199]

Упрочнение методами лазерного воздействия. Лазерная закалка перспективна для изделий, долговечность которых лимитируется износостойкостью и сопротивлением усталости, особенно если закалка другими методами затруднена из-за сложной конфигурации детали или значительного ее коробления. [c.269]

Режимы лазерной закалки инструментальных сталей [18 [c.271]

Режимы лазерной закалки инструментальных сталей на установке Квант-16 18] [c.271]

Лазерная закалка может быть окончательной при восстановлении инструмента и деталей технологической оснастки, используемой для упрочнения рабочих поверхностей, при упрочнении протяженных кромок инструмента и деталей технологической оснастки, а также рабочих поверхностей деталей, подвергающихся интенсивному изнащиванию. Для лазерного упрочнения кромок инструмента и деталей технологической оснастки применяют 50 %-ное перекрытие пятен закалки . В общем случае перекрытие характеризуется коэффициентом перекрытия. [c.272]

Коэффициенты линейного расширения металла детали и стеллита различны, что исключает возможность применения обычных видов термообработки, основанных на резком изменении температур (например, закалки), для повышения твердости и контактной прочности наплавленного материала. В этом случае для упрочнения наплавленного стеллита используют лазерное излучение. [c.273]

Поверхностная закалка при нагреве лазером. Лазеры —эго генераторы света (квантовые генераторы оптического диапазона). В основу их работы положено усиление электромагнитных колебаний с помощью индукционного излучения атомов (молекул). Лазерное излучение монохроматично, распространяется очень узким пучком и характеризуется чрезвычайно высокой концентрацией энергии. Для промышленных целей применяют наиболее часто СОг-лазеры непрерывно-волнового типа мощностью 0,5— 5 кВт. Применение лазеров для тер.миче.ской обработки основано на трансформации световой энергии в тепловую. [c.225]

При прохождении лазерного луча по металлической поверхности последняя весьма быстро нагревается до высокой температуры. Как только луч уйдет на другое место, поверхность в результате оттока теплоты в глубь металла сразу же охлаждается. Получается своеобразная закалка поверхности. Такую закалку лазерным лучом иожно использовать для обработки стальных чугунных деталей в целях повышения износостойкости. [c.365]

Лазерная обработка успешно применяется для поверхностного упрочнения отливок из серого, ковкого и высокопрочного чугун()в. Благодаря оплавлению поверхности и образованию ледебуритной эвтектики (отбел чугуна) и мартенеhthoio подслоя твердость на поверхности достигает 7500—9000 МПа Частичное оплавление ухудшает чистоту поверхности. При отсутствии оплавления, твердость [юсле нагрева лазером повышается в результате закалки тонкого поверхностного слоя. Лазерная обработка повышает износостойкость чугунных деталей в 8—10 раз. Лазер может быть использован и для химико-термической обработки, В этом случае перед обработкой лучом лазера на поверхность наносят обмазки или порошки, содержащие насыщающие элементы (А), Сг, С, N, В и т. д.). [c.226]

В результате лазерной закалки без оплавления возрастает предел выносливости при изгибе (на 70—80 %) и предел контактной выносливости (на 60—70 %) вследствие образонания мартенситной структуры высокой степени дисперсности. Ударная вязкость при этом снижается. [c.226]

Лазерная закалка — перспективный метод упрочнения сложных изделий, долговечность которых лимитируется износостойкостью и усталостной прочностью когда их закалка Д1)угпми методами затруднена. [c.226]

Поверхностная закалка при нагреве лазером. Является одним из широко применяемых видов лазерной обработки металлов и сплавов. Она основана на локальном нагреве участка поверхности световым лучом лазера и охлаждения этого участка со сверхк ритической скоростью за счет теплоотвода во внутренние слои металла. При этом не требуется применять охлаждающие среды, что существенно упрощает технологию термоупрочнения Толщина упрочненного слоя не превышает 1,5. 2,0 мм. [c.71]

Рентгенографические исследования показали, что изменения субструктуры в зоне воздействия лазерного излучения во многом подобны изменениям, имеющим место при закалке или пластическом деформировании. Обычно эта зона представляет собой сильно раздробленную субструктуру с большими микроискажениями и высокой плотностью дисклокаций [25, 33]. Выявить дислокационную структуру 3 зоне воздействия луча и получить объективные характеристики ее изменений можно с помощью электронномикроскопического анализа. В тонкой фольге из карбонильного железа под воздействием импульса ОКГ длительностью 1,2 мс при плотности мощ- [c.12]

В отличие от результатов, полученных в процессе легирования поверхности железа, при проведении экспериментов на образцах из стали ШХ15 в области воздействия лазерного излучения наблюдается образование трех явно выраженных зон. Одна из этих зон (наибольшая по объему) является твердым раствором легирующего элемента на основе железа. Затем расположены две ЗТВ закалки и отпуска. Глубина зоны легирования также достигает 300—400 мкм. Н.а характеристики обработанной поверхности большое влияние оказывает выбор легирующего элемента. Так, при легировании молибденом и титаном наблюдается значительно большее увеличение микротвердости в зоне лазерного воздействия, чем при легировании ниобием. [c.29]

На рис. 49, а, б, в показаны микрофотографии поверхности стали IIIX15, подвергнутой плоскостной обработке. Центральную и основную часть каждого пятна лазерного воздействия занимает слаботравящаяся зона с твердостью 1200—1300 кгс/мм. Отсутствие в этой зоне карбидов показывает, что температура нагрева здесь существенно превышала критическую точку Ас , в результате чего все карбиды растворились в аустените. При последующем быстром охлаждении после окончания импульса ОКГ (в результате отвода тепла в глубину образца) в этой зоне произошла полная закалка и образовалась мартенситная структура (рис. 50, а), обладающая высокой твердостью. Значительная часть аустенита при этом сохранилась вследствие большого содержания в нем углерода и хрома, которые перешли в твердый раствор при нагреве до высоких температур. Однако этот остаточный аустенит обладает высокой твердостью, так как в процессе закалки он подвергся фазовому наклепу, усиленному вследствие локального и импульсного характера термического цикла. [c.74]

В течение последних трех—пяти лет появились мощные газовые лазеры, обеспечивающие в режиме непрерывной генерации мощность порядка нескольких киловатт. Благодаря этому стало возможным осуществлять новую технологическую операцию — термическую обработку металлических поверхностей. Это особенно важно для обработки таких поверхностей, где мощный лазерный луч имеет преимущества или где геометрия обрабатываемых изделий создает трудности для применения традиционного теплового метода. Лазерная термообработка применяется для закалки стальных поверхностей, высокоскоростного отжига фольги, удаления пленок и других поверхностных осаждений, а также впекания порошкового материала в металлическую поверхность. [c.164]

При лазерном способе обработки поверхности необходимо, повыщая температуру на требуемой глубине до величины, при которой обеспечивается закалка поверхности, избежать ее разрушения, которое происходит при температуре около 1200° С, в то время как 900° С достаточно для поверхностной закалки. Температура на глубине 2 может быть выражена через поверхностную Tq. Для лазеров большой мощности эффективный радиус лазерного потока определяется как al2 kty/ >1, и тогда iO 2/2(fe/) /2 0,42 [см. формулу (96)]. При t = 0,2 с глубина закаленного поверхностного слоя будет составлять 0,4 мм. [c.165]

К таким методам упрочнения относятся как храдиционные (химикотермические, поверхностное пластическое деформирование, поверхностная закалка), так и новые (плазменное напыление, лазерная обработка, ионная имплантация и др.). Такям образом, повьпиение технологической дисциплины, ужесточение контроля, применение прогрессивной технологии изготовления и упрочнения - мероприятия первостепенной важности при решении проблемы повышения надежности машин. [c.9]

Значительные возможности повышения надежности узлов трения от-крьгоаются при использовании лазерных излучений для направленного изменения фрикционных свойств поверхностей трения.Посредством лазерной обработки осуществляется закалка поверхности, наплавка износостойких покрытий, легирование поверхностного слоя. [c.22]

Как следует из табл. 1, лазерная закалка существенно повьшхает износостойкость поверхностей. [c.22]

На основании этого представилось возможным рекомендовать лазерную закалку цилиндровых втулок двигатедей внутреннего сгорания всех типов, особенно тяжелых дизелей, что обеспечит значительное увеличение их ресурса. [c.23]

Твердотельные лазеры на люминесцирующих средах Л. на стёклах, активированных Nd, УЛО-лазерьг, рубиновые лазеры) накачка оптическая. Применение лазерная спектроскопия, нелинейная оптика, лазерная технология (сварка, закалка, упрочнение поверхности). Лазерные стёкла применяются в мощ1тых установках для лазерного термоядерного синтеза (ЛТС). [c.551]

Суш,ествует много традиционных способов создания поверхностных слоев с повышенной износостойкостью [15, 27, 65. 68]. Наиболее широко применяются методы поверхностной закалки, поверхностного наклепа, различные химикотермические способы обработки (в первую очередь цементация и азотирование) и т. д. Все шире применяются методы, основанные на воздействии на поверхностные слои деталей потоков частиц (ионов, атомов, кластеров) и квантов с высокой энергией. К ним следует отнести в первую очередь вакуумные ионно-плазменные методы [26, 33, 34, 45, 71, 104] и лазерную обработку [16, 23, 38, 104]. Суш,ест-венио развились также способы осаждения покрытий из газовой фазы при атмосферном давлении и в разряженной атмосфере [1, 42, 54, 105]. Мош,ный импульс получило применение газо-термических методов нанесення покрытий в связи с развитием плазменных- [c.152]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...