Упрочнение лазерное

Рис. 44. Микрофотографии поверхностного слоя стали У8, упрочненной лазерным излучением при Кп— 0,1 (а) и /( = 0,3 (б).

Зависимость шероховатости поверхности, упрочненной лазерным излучением, от схемы обработки и направления измерения [c.77]

Рис. 55. Распределение остаточных напряжений в поверхностном слое стали 45, упрочненной лазерным излучением

Зная закономерность изменения шероховатости поверхности, упрочненной лазерным излучением, можно правильно выбрать режимы обработки и определить припуск под последующую доводку или чистовое шлифование, если возникает необходимость в проведении таких дополнительных операций. [c.102]

Рис. 85. Общий вид распределительного вала двигателя внутреннего сгорания упрочненного лазерным излучением.

III. Контроль качества упрочненных лазерным излучением вырубных штампов [c.118]

Универсально-заточные станки 52 Упрочнение лазерное поверхностное [c.939]

В трибологии давно известно явление неравномерного изнашивания материалов, которым в той или иной мере присуща структурная неоднородность. Такими свойствами обладают композиционные и неоднородные материалы, а также материалы, поверхности которых подвергнуты локальному упрочнению (лазерная обработка, ионная имплантация и т. д.). Коэффициент износостойкости таких поверхностей является функцией координат точки поверхности. При изнашивании этих материалов наиболее интенсивному разрушению подвергается менее прочная (чаще всего более мягкая) структура, в результате чего первоначально ровная рабочая поверхность становится волнистой. Образование такой эксплуатационной волнистости при некоторых условиях трения способствует повышению триботехнических свойств сопряжений. [c.451]

В отличие от подавляющего большинства поверхностных методов упрочнения лазерная обработка характеризуется высокой степенью локальности, т.е. дает возможность проводить упрочнение ограниченных поверхностных объемов детали (как по площади, так и по глубине обработки). При этом твердость упрочненных поверхностей (один из важнейших показателей, характеризующих износостойкость), как правило, на 15...20% превыщает твердость после термообработки традиционными методами [24]. [c.365]

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]

Поверхностное упрочнение металлов производят ударными волнами при использовании лазеров, генерирующих последовательности импульсов. У поверхности металла образуется слой плазмы. Плазма распространяется навстречу лазерному лучу, в результате чего рождается ударная волна. Поскольку луч представляет собой последовательность импульсов, возникает последовательность ударных волн. Воздействие волн на металлическую деталь оказывает в данном случае такое влияние, как при холодной обработке металла давлением. [c.298]

Лазерная термообработка позволяет повысить твердость материала на 20—30 % по сравнению с традиционными методами упрочнения и в несколько раз износостойкость. [c.299]

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]

Показано, что независимо от технологических вариантов и исходного состояния материала лазерное упрочнение повышает триботехнические свойство поверхностных слоев за счет формирования структуры, обладающей высокой твердостью, прочностью и пластичностью. [c.104]

Рис. 7.16. Зависимость степени упрочнения твердых сплавов после лазерной обработки от содержания кобальта и размера карбидных зерен

Воздействие высокоэнергетического когерентного излучения на материалы как технологический метод характеризуется широкими потенциальными возможностями обработки металлов и сплавов. Особенностями метода лазерной обработки являются локальность и высокая концентрация подводимой энергии. Используемый диапазон плотностей мощности лазерного пучка находится в пределах Wp = 10 -10 Вт/см . Разработаны перспективные технологии обработки поверхности материалов, позволяющие осуществлять плавление, термо-упрочнение и легирование приповерхностных слоев конструкционных и инструментальных материалов. Варьируя технологическими параметрами, можно обеспечить изменение скоростей нагрева и охлаждения, размеров зон обработки, формировать структуру материалов и получать модифицированные слои с требуемыми свойствами. [c.255]

Достигаемые при термоупрочнении эффекты модификации материалов в основном определяются тепловым состоянием их поверхностных слоев. Поэтому информация о термических процессах, инициируемых лазерным воздействием, является основой для разработки технологических процессов лазерного термического упрочнения. [c.255]

Процесс лазерного термического упрочнения материалов осуществляется по трем схемам (рис. 8.13) [164]. [c.258]

При обработке материала или изделия лазерным излучением упрочнение поверхности осуществляется за счет наложения единичных зон [c.260]

В книге рассматриваются технологические процессы упрочнения материалов с помощью импульсного и непрерывного излучения лазеров различных типов. Приведены сведения об используемом для этих целей оборудовании, проанализированы процессы и явления, необходимые для понимания механизма упрочнения материалов в условиях лазерного облучения. Описаны различные схемы реализации процесса. Приведены примеры практического использования новой технологии локального упрочнения и легирования деталей машин н инструментов. Предназначена для инженерно-технических работников, занимающихся вопросами разработки в внедрения прогрессивной технологии в производствО может быть полезна аспирантам н студентам машиностроительных и приборов строительных специальностей. [c.4]

Несмотря на значительные успехи в практическом применении лазерной технологии до недавнего времени лазерный луч не использовался для локального упрочнения материала, хотя возможность реализации такого [c.5]

До настоящего времени в литературе появлялись лишь разрозненные данные об упрочнении материалов лазерным излучением, а издания, в котором обобщались бы результаты исследований по данному методу обработки, показывались его технологические особенности, возможности реализации этого метода, примеры его практического применения, не было. В предлагаемой вниманию читателей книге сделана попытка восполнить этот пробел. Авторы в общих чертах представили физику процесса взаимодействия излучения ОКГ с веществом в разных режимах, конструктивные особенности различных типов лазеров, характеристики лазерного излучения и другие специальные вопросы, уделив особое внимание технологическому аспекту проблемы, примерам промышленного использования новой технологии. В книге представлены новые результаты исследования упрочнения материалов с помощью непрерывного излучения СОг-лазеров. [c.6]

ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ [c.7]

При работе лазера в режиме модулированной добротности возникающий в процессе воздействия лазерного излучения импульс отдачи приводит к образованию ударной волны в материале, в результате чего происходит шоковое лазерное упрочнение [41, 59, 68]. [c.11]

Повышение плотности дислокаций, очевидно, связано с появлением термических напряжений, которые, в свою очередь, обусловлены различием удельных объемов и коэффициентов линейного расширения одновременно существующих фаз. Дополнительное увеличение плотности дислокаций вызывает и импульс отдачи, обусловленный испарением материала с поверхности. Приведенные данные об изменении дислокационной структуры в зоне воздействия лазерного излучения в определенной мере объясняют наблюдаемые эффекты упрочнения материала. [c.13]

Упрочнение лазерным и электронным лучами распространимо на низкоуглеродистые стали оно вызывает перекристаллизацию и эффект, аналогичный термомеханической обработке его применяют также для цветных сплавов и титана. [c.34]

Особенно эффективно применение лазерного упрочнения с целью повышения износостойкости штампов, используемых на скоростных прессах-автоматах. При этом наблюдается стабильное повышение стойкости штампов между переточками в 2—3 раза. Повышение стойкости вырубных, гибочных, вытяжных штампов при упрочнении их рабочих кромок лазерным излучением отмечают и другие авторы. В одной из работ [6] приведены результаты испытаний большого числа штампов разного назначения, в также инструментов, изготовленных из стали У8, У10, ШХ15, Х12М и упрочненных лазерным излучением на установке Квант-16 . Глубина упрочненного слоя при этом составляла 105—130 мкм. Большая глубина упрочнения получается при обработке на воздухе вследствие уменьшения [c.111]

Сравнительные производственные испытания при вырубке деталей из латуней, бериллиевой бронзы, алюминиевых сплавов, низкоуглеродистой стали, текстолита и других материалов показали, что стойкость вырубиых штампов, упрочненных лазерным излучением, повышается более чем в 2 раза. Число упрочнений, которым подвергаются разделительные штампы за период их эксплуатации, определяется числом их переточек. [c.470]

К технологаческим характеристикам упрочнения лазерным излучением относятся диаметр единичного пятна упрочнения, щирина "дорожки" упрочнения, глубина упрочненной зоны, степень упрочнения (повышение микротвердосга), шероховатость обработанной поверхности и др. На эти характеристики влияют вид обрабатываемого материала, схема обработки, энергетические параметры облучения, эффективность поглощения излучения, среда и т.п. [c.411]

В Советском Союзе разработаны и внедрены новые методы сварки, например, диффузионная, открывающая широкие возможности для автоматизации процессов, сварки деталей из разнородных материалов, упрочнения силовых конструкций, и ряд других (термитная, лазерная, взрывом, трением, плазменная, электроннолучевая, индукционная, газопрессовая, холодная, ультразвуковая, элек-трошлаковая, сварка по флюсу). [c.295]

Рассматриваемый пример лазерного упрочнения межкамер-ных промежутков головки блока цилиндров двигателя автомобиля ЗИЛ-130, внедренного на Московском автомобильном заводе им. Лихачева, позволил повысить ресурс работы в2 раза. [c.299]

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]

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

При лазерном упрочнении излучение электромагнитных волн оптического диапазона расплавляет очень тонкий слой, который сверхб1з1стро затвердевает и получает новые свойства. Процесс возможен в атмосфере и в жидкости. Широко применяется в Японии и Англии, [c.34]

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]

Задача второй области приложения триботехнологии - управление триботехническими характеристиками поверхностей трения - решается главным образом путем разработки специальных методов модифицирующей упрочняющей обработки. При этом модификация свойств поверхностных слоев трущихся деталей достигается модифицированием структуры или химического состава и структуры материала деталей. В этой области триботехнология тесно смыкается с трибоматериалове-дением как по решаемым задачам повышения триботехнических характеристик трибосопряжений, так и по используемым методам исследования. Современная триботехнология располагает большим числом технологических процессов, используемых в течение многих десятилетий или разработанных в последние 1()-15 лет. Основные из них следующие термическая обработка, диффузионно-термическая (химико-термиче-ская) обработка, поверхностно-пластическая деформация, ионно-плазменная модификация и нанесение покрытий, электронно лучевая обработка, ультразвуковая упрочняющая обработка, лазерное упрочнение, различные комбинированные методы модификации, [c.10]

Целесообразность использования лазерного излучения для упрочняющей обработки инструментальных твердых сплавов подтверж дается данными ряда работ [98-103]. Однако ввиду сложности физи ческих процессов достаточно обоснованные представления о структурно-фазовых превращениях еще не сформировались. Трудности интерпретации полученных результатов обусловлены зависимостью физикомеханических свойств твердых сплавов от состояния кобальтовой прослойки, размера карбидных зерен и количественного соотношения фаз. составляющих данную структуру. Указанными структурными парамег рами и определяется степень упрочнення при структурной модификации твердых сплавов лазерной обработкой. [c.186]

Другим способом электронно-лучевого упрочнения металлов и сплавов, разработанным в последнее время [159, 160], является легирование материалов пучками релятивистских электронов. Преимущество данного способа обработки заключается в возможности легирования поверхностных слоев на большую глуб1шу, чем, например, при лазерном легировании. Толщина расплавленного слоя при воздействии электронов может достигать 1 мм [160]. Для легирования используются порошки карбидов состава ВдС, W , Ti , а также смеси типа В С Сг. Электронно-лучевое воздействие способствует полному растворению легируюп их фаз. При этом достигается равномерное распределение [c.253]

Первая схема обработки, представленная на рис. 8.13, л, соответствует воздействию импульсно-периодического лазерного пучка, сфокусированного в пятне диаметром d. В этом случае пятна нагрева перекрываются за счет последующих импульсов излучения, подаваемых с шагом х. Обработку по второй схеме (рис. 8.13, б) проводят непрерывным остросфокусированным лучом лазера. Упрочнение осуществ- [c.258]

Использование технологий модификации первого поколения [165, 166 , основанных на однократном или многократном однотипном внешнем воздействии потоками тепла, массы, ионов и т.д., не всегда обеспечивает требуемые показатели износостойкости материалов при высоких температурах, контактных давлениях и действии агрессивных сред. Поэтому расширение области применения и эффективности методов модификации металлов и сплавов для их использования в экстремальных условиях эксплуатации связано с созданием комбинированных и комплексных способов упрочнения, сочетающих достоинства различных технологических приемов. Существует несколько базовых способов унрочнения, эффективность которых в сочетании с другими методами подтверждена производственной практикой [165, 166]. К таким методам относятся ионно-плазменное напыление, электроэрозионное упрочнение, поверхностное пластическое деформирование, а также термическая обработка. Модификация структуры и свойств материалов при этом происходит за счет сочетания различных механизмов, отличающихся физико-химической природой. На этой основе разрабатываются H(3BE)ie варианты технологий второго поколения, вклю-чаюЕцие двойные, совмещенные и комбинированные нроцессы [166-169], в которых применяются потоки ионов, плазмы и лазерного излучения. К данному направлению относятся обработка нанесенных [c.261]

Повышение износостойкости деталей достигается применением новых износостойких и коррозионно-стойких материалов (например, применение износостойкого сплава ИСЦ-1 увеличивает срок службы деталей в 20 раз по сравнению с традиционными материалами) защитой от абразивного воздействия (уплотнения) применением специальных смазок и присадок к смазочным материалам, позволяющим создать сервовитную пленку на всех трущихся деталях ( эффект безызносности ) применением плазменных износостойких и антикоррозионных покрытий покрытий из алмазной пленки газотермического напыления порошков из твердых сплавов лазерного упрочнения , вибрационного обкатывания (см. 2.5). [c.33]

Влияние поверхностного упрочнения на фреттингостойкость различных сталей изучалась в Брянском институте транспортного машиностроения [175, 181]. В работе [175] описаны результаты определения влияния на изнашивание структурных изменений в поверхностном слое девяти сталей после лазерной обработки. Выявлен сложный характер воздействия лазерного излучения на структуру поверхностного слоя и глубину фреттинг-повренадений и объемного износа. Показано, что лазерное поверхностное упрочнение дозволяет создавать благоприятную структуру и повышать износостойкость в 1,5—3 раза в зависимости от содержания углерода в стали и параметров испытаний. [c.106]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...