Лазерная термическая обработка

Лазерная термическая обработка [c.130]

ЛТО позволяет повысить твердость и износостойкость упрочняемых материалов. Твердость зависит от концентрации углерода и легирующих элементов в стали (при постоянном режиме обработки). Методом ЛТО хорошо упрочняют средне- и высоколегированные углеродистые и инструментальные стали. Стали с низким содержанием углерода и высокопрочные низколегированные стали при лазерной термической обработке упрочняются плохо. ЛТО практически не влияет на предел прочности и предел текучести сталей. [c.133]

ПОНЯТИЕ О ЛАЗЕРНОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ [c.208]

При лазерной термической обработке без оплавления поверхности глубину упрочнения можно оценить, используя зависимости (для лазерного пятна круглой формы) [c.566]

Лазерная термическая обработка поверхностей инструмента. Обеспечивает повышение твердости, прочности инструмента из различных инструментальных материалов, в том числе твердых сплавов сверхтвердых материалов, минералокерамики. Тепловой удар, осуществляемый за чрезвычайно короткий период времени, создает на поверхности изделий тонкие пленки с измененной структурой и свойствами. Процесс осуществляется на установках Квант-1б и Квант-18 , диаметр пятна 16 или 18 мм соответственно. [c.827]

Известно, что изделия из кварца подвергаются термической обработке при помощи кислородно-водородной горелки. При этом продукты сгорания попадают в материал и производят его газонасыщение, образуя тем самым в зоне обработки дефекты в виде пузырьков, ухудшающих механические свойства изделия. Для устранения указанного недостатка на практике используется иной тип нагревателя кварца, принцип работы которого состоит в том, что излучение от мощного дугового источника тепла с помощью рефлектора фокусируется в точку, в которой производится термическая обработка кварца, предназначенного для прецизионных измерений. Однако данный вид обработки является несовершенным и малоэффективным. Лазерный луч, в силу его высокой монохроматичности и когерентности позволяет по- [c.152]

В ИМАШ АН СССР были проведены сравнительные испытания на износ упрочненных чугунных и стальных образцов, подвергнутых лазерному упрочнению и химико-термической обработке по штатной технологии (азотирование). [c.22]

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]

При лазерной обработке имеют место высокие скорости нагрева (до 10 ) и охлаждения (до 5 10 град/с), образование метастабильных фаз, сверхтонкой структуры вещества, пересыщенных твердых растворов, а также может возникнуть аморфная структура. Поверхность можно также насыщать упрочняющими легирующими добавками с высокой скоростью диффузии в жидкой фазе, в отличие от твердой фазы при химико-термической обработке. [c.200]

Лазерное оплавление напыленных покрытий - один из способов улучшения их свойств. Структура оплавленных лазером слоев характеризуется чрезвычайной дисперсностью, отсутствием оксидных включений и пор. Содержание легирующих элементов в оплавленных участках мало отличается от исходного. При лазерном оплавлении покрытий на оптимальном режиме, полученных напылением, можно добиться такого состояния поверхности, при котором последующая механическая обработка представляет собой отделку (например, шлифование). Поверхностное легирование - это введение в оплавленный слой практически любых легирующих элементов и даже карбидов. Продолжительность процесса измеряется секундами, в то время как при химико-термической обработке (ХТО) - часами. Регулируя мощность лазерного луча, продолжительность нагрева, скорость вращения изделия и шаг перемещения луча, можно достичь различной ширины оплавления 0,05...5 мм. [c.315]

Лазерный луч применяют для прошивания отверстий, резки материалов, маркирования, сварки, поверхностной термической обработки и других операций. Лазерным методом изготовляют отверстия диаметром d от нескольких микрометров до нескольких десятков миллиметров, глубиной Я до 13...15 мм в таких труднообрабатываемых материалах, как титановые, твердые, жаропрочные и специальные сплавы, магнитные материалы, алмазы, ферриты, керамика и т.п. Отверстия изготовляют в волоках, фильерах, форсунках, часовых камнях, в ферритовых пластинках памяти, диафрагмах, в подложках микросхем и других деталях. [c.748]

III. Технологические методы обработки трущихся деталей. Влияние точности размера, микрогеометрических отклонений и взаимного расположения деталей на износ термическая, химическая и химико-термическая обработка деталей гальванические покрытия поверхностей деталей наплавка поверхностей детален поверхностное пластическое деформирование и выглаживание поверхностей покрытия, нанесенные фрикционным методом и методом напыления упрочнение поверхностей лазерным лучом. [c.41]

В последнее время для термической обработки некоторых деталей применяют источники высококонцентрированной энергии (электронные и лазерные лучи). [c.195]

Рациональное легирование предусматривает введение в сталь и сплавы нескольких элементов при невысокой концентрации каждого с тем, чтобы повысить пластичность и вязкость. Измельчение зерна осуществляется легированием и термической обработкой, особенно при использовании высокоскоростных способов нагрева — индукционного и лазерного. [c.233]

Поверхностное упрочнение режущих кромок с помощью лазера. К числу новых перспективных способов поверхностного упрочнения материалов следует отнести термическую обработку с помощью оптических квантовых генераторов (лазеров). Для термической обработки рекомендуется применение газовых лазеров мощностью 1—5 кВт. При лазерной обработке в большом диапазоне скоростей перемещения луча на поверхности образцов достигается температура, достаточная для перекристаллизации, [c.469]

Лазерная обработка материалов относится к локальным методам термической обработки с помощью высококонцентрированных источников нагрева. Высокие плотности мощности лазерного излучения, существенно превышающие многие другие источники энергии, позволяют не только значительно увеличить производительность обработки, но и получать качественно новые свойства поверхностей, недоступные традиционным методам обработки материалов. [c.562]

Лазерное оплавление покрытий, получаемых химико-термической обработкой [c.574]

ГОСТ 3.1405—86 устанавливает требования к заполнению и оформлению технологических документов (далее — документов), применяемых при различных методах их проектирования для технологаческих процессов (далее — процессов) термической и химико-термической обработки, при использовании различных способов нагрева или охлаждения (например, для термической обработки с лазерным излучением или нагревом токами высокой частоты — ТВЧ). [c.185]

Лазер как средство для быстрого локального поверхностного нагрева может использоваться для термической обработки металлов. Тепловое воздействие при лазерной технологии регулируется в широких пределах за счет изменения параметров излучения и режима обработки. Это обеспечивает изменение скорости нагрева и охлаждения, времени пребывания материала при высоких температурах. [c.511]

Лазерная термическая обработка (ЛТО) проводится при удельной мощности 10 —5-10 Вт/см при времени воздействия на поверхность 10 с. При увеличении плотности мощности до 10 —10 Вт/см и времени воздействия 10" —10 с осуществляются процессы сварки, плавления, лазерная химикотермическая обработка (ЛХТО). [c.131]

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]

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]

Диапазон плотностей мощности лазерного воздействия определяется верхним и нижним пределами, которые связаны соответственно с началом плавления и отпуска материала. При обработке на оптимальном режиме достигается наибольший упрочняющий эффект и глубина модифицированного слоя. Следует отметить, что из-за различающихся химических составов модифицируемых сталей и сплавов, несоблюдения режимов предварительной термической обработки рекомендуется использовать образцы-свидетели для каждой партии облучаемых изделий. Образцы-свидетели необходимы для конкретизации режимов лазерного термоупрочнения и исключения разупрочняю-щих эффектов. Подбор режимов лазерного воздействия проводят, исходя из размеров обрабатываемого образца или изделия. При выборе схемы обработки и соответствую1цего технологического оборудования [145] (табл. 8.4) учитывают геометрию изделия и возможности локал1,ного термоупрочнения [c.259]

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]

В соответствии с новой технологией пуансоны и матрицы указанных штампов подвергались лазерному упрочнению на технологической лазерной установке Квант-16 , оснащенной системой числового программного управления. Пуансоны были изготовлены из стали У8А, матрицы — из стали Х12М, прошедщих стандартную термическую обработку. Упрочнение рабочих кромок деталей штампов производилось после предварительного чернения химическим травлением в среде защитного газа при следующих параметрах режима напряжение накачки — 1800 В энергия излучения Е — 30 Дж фокусное расстояние фокусирующей линзы F — 61 мм степень расфокусировки KF — 5 мм диаметр луча в зоне фокусировки D — 4 мм частота следования импульсов — 1 Гц коэффициент перекрытия Кп — 0,7. Обработка производилась в защитной среде — аргоне. [c.111]

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]

Поверхностной лазерной обработке подвергают инструмент, прошедший термическую обработку, окончательное шлифование и заточку. Лазерную обработку проводят в воздушной атмосфере, но чаще в атмосфере защитного газа аргона, предохраняющего от обезуглероживания обрабатываемый участок. Средняя производительность термоупрочнения в аргоне до 500 мм7мин, на воздухе — до 800 мм7мин. Лазерное упрочнение повышает стойкость инструмента в 2 раза и более. [c.270]

Нагрев лазером для термической обработки осуществляется при удельной мощности 10 —10 Вт/см . Для снижения отражательной способности поверхности металла и, следовательно, повышения эффективности лазерного нагрева на поверхность наносят пленки сульфидов (FejSg), фосфатов (MgaiPOjj, 2пз(Р04)г, а также сажи, коллоидный раствор углерода в ацетоне и другие неметаллы и краски. [c.225]

Качество детали в значительной степени определяется свойствами ее поверхностного слоя. Наряду с традиционной химико-термической обработкой в последние годы нашли применение новые эффективные процессы, такие, как лазерная обработка поверхности металла с целью повышения стойкости против изнашивания и коррозии, лазерное легирование поверхности металла, плазмомеханическая обработка металла, плазменное напыление износостойких, коррозионно-стойких покрытий, плазменное напыление нитрида титана на инструмент, повышающее износостойкость режущего инструмента в 2—3 раза. [c.351]

ПОНЯТИЕ О ЛАЗЕРНОЙ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ (ЛХТО) [c.231]

Пятое издание (4-е изд. 1985 г.) переработано в соответствии с действующими стандартами дополнено новыми главами по смазочно-охлаждающим средам, электрофизической, электрохимической и лазерной обработкам, технологии нанесения покрытий, термической обработке, нормированию и функщюнально-стоимостному анализу процессов. Расширены главы по технико-экономическим расчетам, режимам резания, режущему инструменту, технологии сборки, станочным приспособлениям. [c.4]

Установки лазерного нагрева (см. рис. 3.4, г), несмотря на ограниченную мощность (до 50 кВт), нашли применение в некоторых технологических процессах. Лазерный нагрев характеризуется высокой плотностью мощности в зоне нагрева и применяется прежде всего для локального упрочнения деталей в местах повышенного износа и в труднодоступных полостях. В зависимости от плотности мощности лазерного излучения термическая обработка осуществляется как нагревом до температуры ниже температуры плавления, так и оплавлением поверхности изделия. При этом используются уровни плотности мощности лазерного юлучения Е = 10 - 10 Вт/м , что обеспечивает локальный нагрев металла до температуры плавления без заметного его испарения. Рекомендуется устанавливать плотность мощности для лазерной термообработки < Я, где = 10 - 5 Ю (Вт/м ) — пороговая плотность мощности излучения, выше которой происходит активное расплавление и испарение обрабатываемого материала. Важнейшими особенностями лазерной термообработки металлов являются возможность обработки деталей в любой атмосфере и отсутствие деформаций после термо- [c.152]

Ниже рассмотрены примеры твердофазных реакций одновременно с полиморфными превращениями веществ при высоких температурах, поскольку полиморфные превращения играют немаловажную роль в различных технологических процессах, являющихся составной частью современного производства в различных отраслях промышленности. Влияние полиморфных превращений на качество технологического процесса подлежит исследованию при термической обработке материалов, в литейном производстве, при обработке материалов новыми методами (лазерным, электроимпульсным, электроннолучевым), в каменнолитейном производстве, в производстве стекла и сплавов, в горной промышленности и т. п. [c.153]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...