Разработка методов получения высококачественных слоев стальных деталей лазерной обработкой

• Автор: Дуросов, Владимир Михайлович
• Шифр специальности: 05.03.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Волгоград
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. ПОВЕРХНОСТНЫЙ СЛОЙ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ
СВОЙСТВА ДЕТАЛЕЙ МАШИН И МЕХАНИЗМОВ,
1.1. Влияние качества, физико-химического состояния и свойств поверхностного слоя на его несущую способность и сопротивляемость изнашиванию
1.2. Кинетика и механизм разрушения поверхностных слоев деталей при эксплуатации
1.3. Современные методы поверхностных упрочняющих обработок высоконагруженных деталей
1.4. Применение технологических лазеров и лазерной обработки для повышения эксплуатационных свойств поверхностных
слоев деталей
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 2. ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЛАЗЕРНОМ НАГРЕВЕ И УСЛОВИЙ ФОРМИРОВАНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ
2.1. Анализ тепловых процессов при лазерном воздействии на конструкционные стали
2.2. Исследование условий формирования структуры и геометрических характеристик зоны лазерного воздействия при обработке конструкционных сталей
2.3. Влияние режимов обработки на закономерности изменения
твердости в зоне лазерного воздействия
2.4. Влияние предварительной термической обработки на характер изменения микротвердости по глубине зоны лазерного воздействия

ВЫВОДЫ
ГЛАВА 3. МЕТОДЫ И ОБОРУДОВАНИЕ ДЛЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ
ИССЛЕДОВАНИИ
3.1. Технологический комплекс для лазерной обработки
3.2. Современные методы оценки структурного состояния и физико-механических свойств деталей с упрочненным поверхностным слоем
3.3. Стандартные методы исследований
3.4. Методы исследования износостойкости по глубине поверхностного слоя
3.5. Неразрушающий метод контроля качества лазерной обработки готовых изделий
3.6. Методика определения геометрических характеристик зоны лазерного воздействия
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ЛАЗЕРНОЙ МОДИФИКАЦИИ НА СВОЙСТВА ПОВЕРХНОСТНЫХ СЛОЕВ ДЕТАЛЕЙ ИЗ СРЕДНЕУГЛЕРОДИСТЫХ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ
4.1. Исследование закономерностей изменения микротвердости в поверхностном слое нормализованной и закаленной лазером стали
4.2. Влияние лазерной обработки на износостойкость поверхностного слоя
4.2.1. Износостойкость нормализованной стали после лазерной обработки
4.2.2. Износостойкость улучшенной стали после лазерной обработки
4.3. Влияние расположения лазерных треков (дорожек) на микротвердость
и износостойкость поверхностного слоя
4.4. Влияние лазерной обработки на шероховатость и геометрические характеристики поверхностного слоя
4.5. Влияние лазерной обработки на сопротивляемость упрочненного слоя ударным нагрузкам
4.5.1. Исследование свойств упрочненного лазером слоя нормализованной стали при ударном нагружении
4.5.2. Исследование свойств упрочненного лазером слоя улучшенной
стали при ударном нагружении
ВЫВОДЫ
ГЛАВА 5. ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ЛАЗЕРНОЙ МОДИФИКАЦИИ ДЕТАЛЕЙ
5.1. Общие рекомендации по выбору режимов лазерной обработки
и параметров упрочненного слоя
5.2. Разработка технологических процессов лазерной обработки деталей нефтеперерабатывающего оборудования
5.3. Рекомендации по методам оценки качества и испытания поверхностных слоев
5.4. Технико-экономические рекомендации по внедрению
лазерных технологий
ОЩИЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
ПРИЛОЖЕНИЯ
- значительная длительность процессов ХТО.
В связи с этим все большее значение приобретают новые методы обработки поверхностей с использованием высококонцентрированных потоков энергии лазерного излучения.
Одним из наиболее перспективных видов лазерной обработки (ЛО) металлов и сплавов является лазерное поверхностное упрочнение, которое заключается в воздействии интенсивного потока энергии на локальный участок поверхности, быстром (со скоростью до 108 град/с) его разогреве и охлаждении [53]. Под действием излучения происходит резкое повышение энергии электронов в приповерхностном слое материала. Часть поглощенной энергии электроны передают атомам решетки, увеличивая уровень тепловых колебаний, а следовательно, - и температуру материала. В процессе лазерного нагрева и охлаждения происходят фазовые превращения. Следует отметить, что высокие плотности мощности лазерного излучения существенно превосходят другие источники энергии, в результате чего позволяют значительно увеличить производительность обработки и получать качественно новые свойства поверхностей, недоступные традиционным методам обработки материалов.
Так как ЛО относится к локальным методам термической обработки поверхностей металлов и сплавов с помощью высококонцентрированных источников энергии, то лазерный луч как источник нагрева имеет черты, свойственные всем другим высококонцентрированным источникам, а также следующие особенности и преимущества [54]:
- высокая концентрация и локальность подводимой энергии позволяет проводить обработку только поверхностного участка материала без нагрева остального объема и нарушения его структуры и свойств, что практически исключает коробление деталей;