автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Моделирование процессов поверхностного легирования при лазерном нагреве
Автореферат диссертации по теме "Моделирование процессов поверхностного легирования при лазерном нагреве"
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА [ ---} '•
ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ • АПТОМОВИЛЬНО-ДОРОЖНЫЙ ИНСТИТУТ. ^1' :;7
На правах руготют
зувдов ллксллдр вшшькря
ЮДРЛ'РОМЕЙ ПРОЦЕССОВ ПОБЕРЯЮСГЕОГО Ш’НГОЕА.НШ ПШ ЯШЗЗЮ1 КАТЕХУ
05.0:3.01 - "чтерггалогздзш:'! в ис-глтосгрэо^:;: (иро’.'натегаост:., грзпскоот)
Л !> 7 О П р. ф Э р а ‘Г
.кнссо) г.чш:н ио со;:ска:и:о Т'гзко.4 стопой:'
гзэд ит:м сожм^ениг нму::
УдОСКВЛ ?9Э0
Взбота- выполнена я LIodkoeqko.m ордер Тпудсшого Красного
Знамени автоьгабшшю-доронноп институте на каусдре
• ' "Мвташговедэниэ :: термообработка".
Научный руководитель -доктор технических туи, профессор
’ Коган Я,Д.
- Официагьшо ШЛОНЭНТЫ- доктор технических наук, профессор ILFP Е
кандидат технических наук, старший научи сотрудник Кпапсшн B.C.
Ведущая организация - Инсгдтут мотаинурптп пм.Л.А.Байкова М СССР.
Защита состоится ”2/ " '1990 года в /5~ ___час
на саседашто специализпроззанного сонета Д,053.30,03 ВАК СССР при Носковсвоа ордэнз Трудового Красгого Знамеш эвтоисбпиьно-дорокногл института по адресу:‘'125829, Моокза, ТСП-47, Лешнградскай проста?, д.64, Ыооковетшй ордена Трудового Красного Знамени автомобильно-дорс ннй институт, ауд.
С дассертацией могно ознакомиться в блбиютоке шиглтуга.
' Отбыеы на автореферат просил прлсиаать по укакашгоцу шаг адрес
Автореферат разослан "27 " 1950 г.
Справки по телефону 155~01~59
Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук, доцент
М.А.Потапов
' I. ОБЩАЯ -ХАРЖТЕРИСГИКА РЖ5ТН
,„..Актуальность темі. В настоящее арэш лазерная обработка являете/? одной из принципиально новій упротялицпх технологий, ус-яо^ыЫоо развитие которых, как било’ откэчово в "Основних направлениях экономического и ссцпально.го развития СССР на 1986-1990 годы и на период до 2000 года? - одно из важейшгх направлений научно-технического прогресса.
Получение высококачественных свойств поверхностей деталей шоот очень больиоо значение для соврэиешого «атностроепгая. Наряда с традидионни!.гл методами з поедэдтшо годы развивается новое направленно - получение поверхностннз покрішіЗ с притнони-см лазерного излучения, п частпостл, лазерное легирование. Подобные покрытия обладают высокой изеосостойвостьв и коррозионной стойкостью, процессы допускают локарпуп обработку, вигодші экономически и экологически, практически огеутсгвуот коройхвпио. Однако результаты лазерного легирования очень чувствитолыш л о отношению к реяпмзд лазерной обработка. Крота того, свойства получаемых покрытий завися? от больного числа еходнис параметров, и эксперпмэнтатьинй подбор опткмалішхепачопий отих параметров крайне затруднителен. ’ ' .
В это!} связи задача исследования фазичосних процессов п построение -иатематачосяях сделай. лазерной обработал язяягоїсяг актуальной. . ■ ' '
. Результати псследоэешШ долг зогмогпюогь додать лродвзрн- ' толыше зашючеппя о структура и овоЦсгаах улр9»таи?{х попрілій, а такгв позволили суцостЕэшго совратЕїт» огспзркдпггглг-тд} подбор олтииалвпкх радямоэ’лазерного догпрезешг.• . .
Полі, роботи, разработка ї:аго?.:атл-сзс::пх г.-тодолой лезпркого к легирования отелей и цзотшх окладов, г.озролптгргс осуществлять пабор оптпиатьшсс парачотроз -лазерного іізлучзшги я леглрувдет П8ЦЄСТІІ С ЦОЛЪО получения уПрОЧШГГ^К покрита?!. с высоко:? износостойкостью и коррозионной СТОЙЛОСТЮ.
Для достижения .поставленной доля била опродолонн нзправ.те-}шя исследозпшЗ: - - ' ' . ■ ■ •
теоретической п гкспсршдантшюо исоледорщгае.процессов натрова и плаллоюш гібтагма при воздействия получения попроршэ-пого лазора; • ■ ■ '
' • їворотичоскоо н экспэришгеалъяоа исолодовашгв -рхвптт
- ' '' ■ ■ I.
?елдо£::з;лзсїз:х наоа'/тон уііротагоаого глїСіразда ,>:зг;:руікд:;х і&г.зстб па сгііулиущі уі^очиїїіизго елоя; ■
аооро'іичосі;оо ;і скоі:зрк,;знгакько9 псследованпз елїсяніія па-ратстров лазарііоі’о изад «іоіеія на сїєпонь одкородноста концентрацій ДСГИруКІЦІІХ ЮЦ-ЗСТВ X уцрО’ЛІоІШОМ 07-00.
Паузная новизна , Разг.або?а:іа срашіге.ішю простая ьютодика разтата тоо;/.оі’ричзск;;:: раокеров зони ?лроодшя к гамп-зраіурно-
го воля в шталао пз парачзгрзм палучоні:;,- шпрорівного лазера п ^е!Юіоі[лзячзсісш,і харжтоіші^ке:.: похаиіа»
Рдарабзтгп ноіоа кого/. р «ьзгак: с поі:оідьг> ЗБ'.і задачі; Стежина даія влашшпй •; ііромдзі; ираввигашіїл. гшаляз результате раосаге с учііт/, « о’зс :гґ5ш тьглоін тзо;;ого порехода.
Упливай оиойсії^ос’іл юилоььх іірсь/'ссов иріг натрова шга;.-га к;і:іул,:око~л«і)ііо,ііпчась;и.; дазорнійї іігг.^а'іион.
Прослии-.ЕЬ'Ьоогаїіі’'. шздіцізіш логаротзшігл; кз таер-
дк о&тозок гр:Г л:сз,'.-'0і1с'ішш лсзопіізго і:злу'і:ліШ. Бодупзчн отр/г-'і’УРііііо дчагра..*і;огі.оллвд:о яроі'йозцроюгь рзс-лжацка їого іп якого пз;ади;^:а аз:паюііа:лія і: сір/і/іур/ /.іоне упрочлзкпл по пара-ілвтоо’; мнорьоі'о 2.ї.у'.уч'сх:с п іоішос-.атсмкш! гмргтк/гіі-гіпкам логирутт/ах азаооїі; г осіаокюго глзїапіа.
. Па осаогалЛ; рсіюішт сьдачц ооЕазохаої’о паагЕО.’г-л логкру»-щеС обаазіл: і: -соїїор.юго ігзхслиг иредй&»г..; шїод шиора оішжзль нік: па;,аг/:0;і озерного лзгироііЕ/ка. '
ЦіХ)ЕЗііедші ївороічічооіх;; оцеїша сїоной'і іізршіжіваніж .’я— іт.ругди: і..;г,з?їі; в. ясно уаро\аза;.л кд основам; адагиіза гпдро-й.ла'іічзіін-: яроцмсов і; ііздиягздосогг погана.
Іірдп;;го;:аи ьо-го^ оар/діа-а;::;! сісороса.і ізрадсшит задкого ілз-•ее&їа г вокііз шйзаьойіі";' сїиїлгі: шрзкклизанся латарущих вг~ цзо'і'і; ео р0о7їіі,їаі;г;.;'к:і^.оро;і!іл'уі;ооііцкїр^інюго аналщг,
Разработаш рекоіЮіідации га набору ояїп.:алхнш: ре:.лл;ов лияко~ї&р.дазсгоіі ооработки сталої' и щшіігі.; сіКихов с ю^ощйо конрори/лого лазора раьаашаглі ло~ гпру^ілл шцзсївзш.
Т-’азрабоїана катоді-аа оцоакс етолога; одіюродіїосш а от: уг*~ РОЧНШЯЯ С ІІОИОШЬП І.:іЛрорЗЙЇІ’ЄКОСЯЗІСТр'ЛГі.І>5;ОГО ацаякза.
Па стсоб Виборг ро^хьов лаз орного лсі’Гірое.'шея пояучзно лоЕошїольпоо реиожз по за'шхо на кзобротиіме.
Ропілїзліїпя ц{і::.г;а,уатоя імбо-лт/; .гіп.)ппі;то';прст:т. По рассч::-•лтнкійл в рабоїіі р-^жагт б;:::и разработаяа їо::нологгя лазерного 2,
легирования -доталоИ технологической оснастки в ОКБТИ при заподя "Ритм" (г.Балгород). Технология алробпрозаяа тэ цехе # 3 завода "Ритм'’ на крупногабаримшх лрессформах, Средний коэффициент повышения стойкости 2,37. Годово!! окошшгеозгав^&фз'окз' от вледрэ-шм технологии составляет 30000 руб.
Апробация паботн. Оонознне полозелия ра<5отн доложонн и об-суяденц: ■
на 45-2 1937 г. и 46-1! 1968 г. научно-котодическнх н науч-по-исслодовательспих конфэрскцяях ШЩ11;
на республиканском научном ебшцгоро "Лазерная технология",
г. Вильнюс, 1387 г.; •
на всесоюзной научио-тохштаэской гсопфорстщдн "Ноеяо материт— аян и росурсосборогсг.т’о технологии ггорипческой л хгозко-гврт-зосбоЯ обработка - ослопа повисошгя !тад“:;;тюстп.и долговечности доталол каглиг п :лгс1'р7т:энга", 7. Тиляш-, 1587 г.; .
ка гсосою'л'.гсгл паучпо-тохтгмеком 'согипаро "Технология я оборудование д-;я вокк прогроссигшпс методов жсшо-торгяяггсвоЗ обработка дотпчзД тракторов и ссяьскохозяйсгвешшс калош4, г. Волгоград, 1980 г.; . ■ • ■
на есссс;озноД иаучш-тохтачсокоЛ коЕсТорещш! "Покгаонло па~ дёлпоста п дсетоБгз’-пюсотлтаюриачоп п дозрлоЗ гппнп на основа ковнх методов гзрпрясвой и ::1ш;п!о-‘Г'ПртчсслсоЯ обработал", г. Хглэлыпазди.'], 1Е2*) г.; . - . ■ . .
на исесотакем жйгчпо* -V олшчоском сопшаро "Лазерная техпо-логгл”, г. Е'лг.жс, Г?23 г. ■ . ' ’ ’ ' ' ' ’
]Гу1Ь,,п(П1::„;. ' По тегг-з ;г.ссзр?а>дл опу&тргова'го 7 начата работ, по-угсго г -?орл,кг>о ,огт.!Т-*г'1ЬСТГ'о па пзобпотоптп.
• Структура, г; .обтвм гибо-тн. Д-тосартэдтошея работа ссгоога из гводашгт, сс;к глав, ::таодопстпгска лптэрдаурп из III илчотпо-гсшй. Работа лзлогена на КО сур^пфря пг'^люгпекого текста, содержит 36 рисунков.я таблкту. ' • ■
' П. ЗМШйЛЭД И ШОДЩЦ ШШШДОВЛВЯЯ ■'
Для лсслодовачкп лрсцуссби дпеорцого лошропгмпш подхерга--;л:сь обр-лбоухо сгад^-КХХ, лс.п:ум Л52, бронпа ЕрОТО,- алпшгсгё АЛ25. Ллп логяровакх'я .чепользсво'с.сь хгспопкл Ог. Мп Со,$£ ,
. ЯозернкЛ :югроз' прогод^гегг да устсловках' ^^рг^гг.-Л/.^кз
v. у/3 ;; L'i а.гк £Э;:? ceppscirvjrrocL по об.,:азо;:
OCl'.Vj.; IG-UpOU'ji’ri.CVO V.-.j-.I ’.Г. ■. ГїсГі l'Г -2 , ;p';lo:;c{ ГГГСЛ'геСІЇЛ' ixuopjK Kourpoj:.j;0!::::oc:. /.scon;:;.; і.і:їод;х-,
!.;irbrooi!pji.',.yj!:1 го;-; lisy^.vEci :;;і :.:;и"рэи;?1л1аг с
псцолілюїхмс;і і,лргоо;:опй _ gp1 Пр;-
Убжюпп: ;,о r. ЇОСО, і'.л.ро^і^ідос^ь ріірочіл^агло слон іпиларп--лааі на •....іс О’-З. й: і.оьрікгр;оплн .ic.x-iipy^";!;1;
ux-., у./оїлллоС сс-'.: і-"- с:сс"лпуг;-;г.: їгг.кророиг-
гопоа\<то.: л.лл:рлэг: W^.\.
П. '.'//JbJ.-.j.'.'.',.. 1 :iй/;Р.Р-' С. ..V.-JP’' ■■ і.-'о-ТГі.---
, 'J І-ЬГ/.ЛР IT ІР іііД П '■.f.V'i'j 'li.v' v!r 'V ' ii' лі !IС
■' ■ ;lv.
І; і
tr:' : і:1-г
- '."ip:'/,::-f’’ . л:. ' l'-:
Г
pi:; L.. cp ..........
or. a-; .
- i-
( jj
5(і) - радлус-веїгаоп ііоверхі’осіи раздала лидкоіі п тлёрдоП фаз, оігродоляог,:о;'і уравнением Т ( , V )= Т пл.
^ (Тій. - температура плавлення); ’
Ш. _ яроготод'гя-і тю иалретешэ втате!1 -ноішли в точках поворхкос-іи раздела {споют область обрапопапа тоті~
Г ") ~/~] К'ШСІ с то-тгаратурои шито Тпл„);
І Г? ^ |- прэдол раапоскі значэлшТ отоядэго з скобках траления
- -§£)в бтзкхх к логэрхиссгн точках с влутрзіпгой п шошвй
' сї-орогої поворхнос іп яря стрс.удант топэв и общвЯ гра-
ШЩ9; '
<} У ~ обоПНаЛОВШ спрляріюго зіроіюгодешя іо:?їороп; гз С,? - копфрпдапти тозшшрогодиосъп, тешго&*хос!га її ппот-кости метатла; ■ ' .
илоідаста поглопЗяпоЗ ігогпостіі дазарнсго источника яатроїт. ,
Особую с;;о.~їїосгь задачо придай т лосдедноо условно (5) па гожппліу окгкка теплового потока а їочіса-с лопорляоелл роздала фаз, поскольку ігологзігйо зГ-У соло^.граіпщіі ноазвастно п
долано біиь опродалено яз услошй оадачй одазршопио с распределением їої'поратури Г у,.'?, 'І ), . .
Прэдвзрлгалмю п подвтсюЗ опстогэ координат, связанной' с ПСТОЧЯПКОМ, рс-”'Рїт урлктсішл кплонрсгоддостл боз учёта скрыто» теплоти базового перахода. Решто, елелютчосяп, полупзішоо з ннтстралг-.мом сядо» для п?.тэр’.тс~ов о разда: ‘гшлі гешкфтчвени-;ли коггстаятгп рздо«дту.:етлос?> ;п ЭВМ йрлбзагЛшю с по1логтт:тэ клал-тигноіі крялпптуп’тсП гтрсгсг,г,":т, ос:го~! ’’ ті а іГ'.г.гірг.Аурпсїї. с'юртлу--лэ Гаусса о дося'пп узляї-д л уате.1: дря::оуї'с\’П;Гіо;'1 сегая. Затем лзотермл огслогдйглле' арі' ясгат прегради Т'г?(?!^ії\/пз наметного иогсет.я граТл\5сі-:;пх програма ГРЛСОР. , . .• '
■ 3 основу члежглото рсг.’ллтя’задачі о фалозоп лоролодо с '
уадаоп скрягой татгагм пдавяслиіл 'блл поюл.-зн ;л~тод адтріїпг-пого зидолокял ссобс-члостл тш- гсглодл роїсг.’ітіала. ігрссіого слоя. Ро- • ’г.сіпіо образу’•'Г'.’ссії пра ~:-ом сгс-ісг.ї уга:>::сіпіі слронлссъ рпзпссл-ізд.ї :.'9тодо,'!. >6 .рліпстлла уїуіпнспілг псслс єп::::сї-
ризелдпі рсизліоь гзі'одо’і яопплг^а^к і'ррдислїса, -Цга зггчисяепші потештата коррд поста штаяешш яохорхцосЕшЛ ілззгрпл зналалэ сподійся д дьоі'пегу :;‘::огралу_ по обласгл, .ЛРЛІталеПея драскцлоЛ. лоБсрхносін 2 .яа ялосжосл/0;"іУ. патс;.і.дропрдилссх» лапаїгзтрд-
3,'І'ПЩ СЄЧЄШІЯ ІІОХОПГіЮСГЛ' ПЛОСПОСТІ'ГЗ 7=--- Толкл пзо-
; . £:>Р*л:руе:;:; I:л 0 L /, '.іглазі-^алсі. up- полэ-
пи програми после чого ьрлллглдалъ i;i»rpa-..:a/*7vV/.l
По Djaviib'raxa:.: раочііта послрэоп:; кзо'лдел Шл-ыракурного полн к граішці: (ропїи йаоосої'о юро»ог,а (ьгтйг. ііяшшн.ля) в дв;;-лсуцойся avxx&;,:: шоршіа? х!л: іллосмосі.:, плрллдславол скоросія Квіалрпгя лазоризі'С' ясїоїцііі:с (р:.о,Іп:о), Oj^yjj^rao, что (юані* Ярм-Зр Атиг елшл; -ІОі'І) lip;: оллросллл: р^л л;и;г:л .лазоіліого лс'і’очіглка !•• =- І ол/о і: і' ~ сл/с л:л/.л.л;: о'-' : \цw о;л;:;.ол їсллоїл іігавлз-ї::<л лролсОгллл: л; лли, . -
Д.г: ллрлклл Г ■- 3 сЛ; лллллл' л;оь ,р.?л;ллл—о лрпллш1 рролл.с, лрллллл рлл.ілл;л і, о:;., ну,;.,:..;::::.; ллл ,л: ■■ л:;л лл л г.рзїгко-ію::о. :rj,' аліл;, ІІі.клллРллл.л; ллл.,лл; лплл иілл.л.л ллло;лл,..;л. псі;':.:-:..-. лЛН&,
л. і.оч 1 . _ллллллліл'л' лл.;и,л л ллл: і;.-.' :ллллл, ; зцлол -■. лллл'ллі.о ллллл;...лл ьр лліллл о::оі '..лл . рл-лелл-л і;
о; Сі,(,лл:л-.'. V).- .п., л:, л.і ;;‘~п ,л -л ілл ,лллл л. л -л.:лс1.'і* і.с -
л^рлл лллчл л ллл... лл- ллл.. лл.у./л. л л: ! лл.Ллр •
1 •>;>! j/ili L..'.. і І -■ ОМ_- * і!'*1.і-*.,
3) гч;-С;иО\)і.л. Л\лр’ 1 . лллллллл. лллл,. • лчлпэлл ;.іл-
л.'гл-: . лол-- . :.. л"лллл“п:ил;;лл л.; лл. л,-■ л'л . іли .'Ллкл--
loxv ні'л-м^ллл, іло-л' і..: л.іллл. ’.о.-. , ллу!- л :. рл^о исп.лл.
:.',,;,.1..і'.-:л-. -і.. і;,.’ , . .... л ; Л; j■ Л-. ; л Л: ., л ,■ л л,;л л л -
С:Л і.„Л:л;^ Л Л.. , -ЛЛ' л .Л л Л ЛЛ 'У і: і,- •: ЛЛ 1 ■ 'ліоплчіЛі'ІЛ
їліЛ. її. .■., л і-. : -, ■ - Л:. - *.л1 л, , л^; '-■/ л . л л лл] л^./л-,о; л,, ■■
і:! ., О.Л^ ... ■, —.1. ’ Л,, і. і^'. і' . ч‘ .1' ' j1 ^ ^011. іt j j С'іЛ.■■■
іллллр,л' лл,' j,,, лр-л .-,л л'.1 л р л лл лл-іл^лл'!'
ІЮЛи і. T..J-іЛЛ Л \u,L ЛЛ.:;, . jp.P'. ЛЛЛ.і Л Л';,л: ЛЛЛ -II :ЛЛО.;;Л‘;Э,Л Л..-
1‘С ллллїл.і >лр.' : 'л ,’рл- лл.;о;о:>а г]рл.л л1. ллл;.-.лл лл.рлл.сол .1л..-ргрлі л;слл л- іЛ-ілл: о;,Л'>-о ллллл;: л.л ':лі.:л; л. лл; лллло-стилл їл ujMiuLio-; ;„р,::,л.л;слл1Ч) л.ллг:л,:л:л лл,:л. иілл. .сл,):л лоіллі: кал
д.и.? ^;лорл^3.)‘_і.ч гллирлллл;:: лі'л .Г; (Сол ол л.ллл-лі.л! і; с ол-лилла.; лл;), ллл : ;л,: і;Оі,лрлл;лплило ;.л.іл;п^л-л; л
І; і.ллр!:їа л:л л: ала/лл?л рлл-люї. (>:■ л; чо.-і лл.л, л:0 ::о:іл
1.-іхі 'л,., ллої'олї’л,- ''сл:лр,ілолл[ХііЗСіл;ол
олоі' ‘і і і.оГі jp j'.,) і. лл: лл :і;"ліл;;лло л-.> лл бл,л ,)о ллізгсл ло ]р>лл-ллл с ллл^и;лл (лллл.лн л:л.: лалорлл : л. .ллі-^лил. і.ло ирліолл;
•к тому, ..пт при охлалдогаш температура укапывается со временем ' но монотонно, как 3їо происходит при обработке яопрэривнюл лазерным излучением, а бистро колеблется зблизн точек кристаллизации (если выбран роям с оплавлением поверхности), полиморфных превращений и т.д. Ото мозэт приводить 2? супосгвонноцу отличив структури и свойств в приповерхностной, зоно по сравнению с зоной» расположенной на глубине 100 ш - І км (значительное увеличение твёрдости, молкодяспорсность и т.д.). Следовательно, соответствующим образом при выбранном резівд лазерной ішпульсно-шз-риодіпеской обработки возникает двухслойная упроппокыая зона с сошришяо' различкн?а фззичоекювг и гшатчветя свойствсшт отих слоёв. йеойходг.’о отг-гэкигь, чяо этот1 яфуокт исчезает при достаточно глубокок (бо.тьез 100 жл) цроякашшп новорхиостя, поскольку в этом слутаа бцатто колодепт тчпорагуры долгий происходить в :гтдко!> фззо. Экспэридтонта-но позде^езтгпэ на сгаль 40 гащульспо-поргодшгэского лаэорпого историка с чвезотой ело-даваная импульсов КО Гц. длигэльнооп.^ одного ігглтульса 4 гго п скорость® дшеншя Еогоздшга 1 см/с яодгвврдгш результати їоо-
рзтпчоекзп ИССЛОДОВСЛЗЯ, • ,
. 17. СОЕШЯШЯІ ЛРСіДЕСС ГОГЛВШШ ЖГО.РУІЇ5Я ВЕІІЕСГВ
’І ОСНОІНОГО МЕГАЖА .
' Эксверэтгетгалыгао псследоветет кшшт, что дооляашгзяпо ’
материала при зсшгоо-торютэсгсоЗ обранко лт’юм непрерывного лазера далеко по всегда пртаодя? л обрачовгют гони лэгяроааяпя» в частности ^гвЗрдого раствора яагащщпх эх&йвтов з основной матрице ;и хшгео'сгсях соэдйггаягЯ. П&гйи» зелп прл лазерном -логзрова-нпл ста’гёЭ такими ияогзтгкф,; тас хром, всі^а упротастгея при условии расплавления ігакгрпцн обраэустсяяраятЕ’госки зо всох сяучвях, то при лазерной :аащ;о~торшріосі:си обработке шзшк сплапоп с каянш скоростями сгсапирозаггая лазерного, луга вдоль поверхности образца дегируга-по яоі.тюпбптп кюдртагся ::з еймагкп з' зйлну плавления круггашет гювдовзші, пло?.о сдаптеятап с матрицей оскоз-яого'мэтатаа. В евдзл с г>*гш вогшиазг’ необходимость болоэ детального изучзпгл процоссев натрова и.плавления логирутацой обмазки и основного материала. ■ '
При лазерной мт.гако-т0ртггїзско!Г;оброх5о'гко металлов”и сплавов существуют три механизма, Ярошшяовгщи логцрунщих веществ из обмазки и ванну- пламёния: ' *- : •’ '■ '■ ' , у
1) диффузия элементов из обмазки в зону плавления;
2) барйоїш, т.е. затягивание твёрдых частиц обмазки в зо-йу илаалеюмг и дальнейшее их перемещение под действием силы Стоь-еа со стороны двиаущеііся дидкости, силы тяжести и вталкивающей С8£йы Архимеда; '
3) предварительное расплавление легирующих веществ на по-їіОрхносві основного металла и затягивание расплавленных легирующее вещзств.в вачну плавления с посясдукирш перемешиванием.
ПракмущэстБэннся реализация того ила иного механизма зависит от реяимов лазерного облучения и от теплофкзических констант обмазки и основного материала,
. Теоретически рассматривался, процесс нагрева'лазерным-лучом при его сішшрованшг вдоль поверхности металла со -скорость» К ДшйТр лазерного луча равен2г® . Распределение плотности моц-їіосї'й предполагалось'гауесогш. . ' .
/лаяио тоудоратуріак. - полой,; раооадїйжілі в результате роше-тій уравнении зошюяроводцоето, тах&ЗИ'&ЭИ, ыо йкюаонЕе размеров &оптемпературного вягщжщ.здолъ осой 0;]м Щ {ось- 0 направ-май ііСрйеідаіь*улярно: к поа&раоот; ідагшяа, іщрайшшо оси Оя шпщш о>*шра&меаівІі форбею* щшалт ягасрШо то-щша):
уде ,Н0 і'лу&ша; рсаоїріюй' адойь иеи ріяорад гіодовдкоц їєе-
■у; - ". ~дйк« ' ■ ' . .
!' :%і ~ікаоі№ь-щщ:ш ОіГадод'шюоадякои «шяояіі , •
'' ~/тші^$і$а№Р№вс-Щ кзі&щй} . .'. ' .
1 ■ ■ •""' . - '
.- ■ . Їср2 паш. Р-< І 11
, Щ,<Ц, -їгійад ебрйзо>і>:рфло .,ШЩІ ігіфо^* >ге .яря малих скоростях шг5Вцро2Шйг#До2^ породі
. =кцк*з«>^!Р' й .шу, то под твёр-
дшн об^аауот'Сй слой раегшшшшго-
го -шійлий «гадаш затягиваются /
'вауда '$шцшш№е<згяїйза,; друйіо; оїбрасцваіотея .в сторону ' ' ЇЗ|;Ш1Ш1Й;!й|!І1ШЗ,;1»ЯЖііГ(' ДЙОШШЩЦШД'Ш ИОЕ0РХНО.ОТИ' неравно- -
• трр/й^'і^ї6і'Р.;аіщйм.іо -іЬ’їаяйй, Ш'ваодвщі обстоятельством обьяс-шєїш -«ожх©о‘'0&/лсаяаруїец^?© ,шшятк в зоне плавлейия, №го$вО ■ ЧС&Т&’ обагщ^вШо&і; П|й номфшгои- імкроструктури об-.
разцов цветных сплавов, подвергнутых лазерной химико-термической обработке с малой скоростью скштровяшгя луча.
Те же твёрди-з частпци легирующих веществ,'которые проходят в жидкую фазу основного металла, могут расплавиться только р ?с« случао, если температура плавленім легирующего вещества мсл№э или на нашбго превосходит температуру плавления матрицы. Зш? вариант реализуется, например, при легировании стали хромом. Объяснение заключается в том, что из-за тор:,та капиллярной воггг»-вт в дпдосой (;(озо из возникает значительного перегрева. Тттятг/ ТЕзрдно частішії логирутгих веществ с температурой плавлеггл большой, чем температура плавления матрицы,. перемещаются внутри зел-ны плавления под воздействием конвективных потоков, оставаясь твордкжн вплоть до кристаллизации зоны плавлекгл. Зто происходит, нгдрг-:эр, при деглропанш алгогдпшя хроьш или при легировании .'/-5ЛЗПЛ «Я~£39В кобальтом. . .. ' .
Пзе:ха:д>Д7 врегл воздэЛстиш лазорпого излучения невелико, Г5?;~скт х&Ч'&зт'Я стоков лвгврувзях 5Л9МЗНТОВ и ттршщ нвзначи-^.зрдчо БТШгаЗНИЯ обігіно плохо сцопленн с основ-
3!с;хл г;) скорость -сталироваїпія лазерного луча велика, то X я 2Г,> Х0, то есть перед даяітзяася тепловьи источпи-’Усм пегрзз з тлубіпіу шташга распространяется дальше, чем по по-^"Р'кс'йгп. Эго ир-водпт к тому, что влагаете 'основной матр:ящ ю-задк ^одщсЗ- яроша источника теплоти..Вря дальнейшем увэлпчо-V:"л «гэдэосжа .скашгроваяия платшогоіо яачшается у ■ оэдней кромки
7''Ч0Г'0^Т.Т1;С'С1 ^ГОШГОТІІ. ' * '
3 результата частицы лагирупцгго ’ вещества начдиазст плапить-«5 рЕяьээ, чей основная матрица. Лсгирупцэе' Еэщество проходит в ванну плавления а жидком состоянии . и' порог,гекшзазтея с основным метают01.1 из-за тэрмокатшгарной кокеокцш в' аидкой фазе, в результате чего в зоне легирования становится- возиояннм образование твёрдого раствора іґ различных' хпг.гаческих соединений. .
Необходимо откатить, что при значэхкях-числа Пекло больше единицы (т.е. >Х0) . процесс пзгрепа становится существенно
одномерным. Поэтому- в ряде случаэз-хтгако-торшчосная обработка движущимся’лучом непрерывного-лазера .становятся выгоднее, чем . обработка импульсным лазерным излучением.: При воздействии непод-видного импульсного -источника', зпорршг. ка периферии зони теплово- ' го воздействия- излучения’..основной'йачіпЕїазт плавиться рань- -
їде, чем лргпруащэс взщзствэ, в результате чого по крата БЗШШ ■ плавлення лбгируицеэ ввщастю входит в иідкуа матрицу в твёрдом состоянии. , .
їаким образом, шиїо сделать следуккдаїі вывод.. При лазерной хшшшо-твргяиеской. обработка щззишх сплавов с помощью пепрорюз-ного лазера одтаи из оград&кяэдах паршзгров штотся число Лэк-ло, зависящэо оь скорости дшшнпя лазерного луча, коэффициента їошера'гуїонроііодїїосїіі катэргаяа а разыэров лазерного источника тевяа. Прд лазерной йщлшьтершчаской обработке юталлов из об-казіж двгмруюгдег.: всцэсячз&’йх о гешоратураіоі щатопгл вадо, чэи тегяіоратура ікаилсшш иатрпцц, ыазщэ скоромк двішеплл лазерного луча (соотвоїса'вущио мапш-шішіал Пзкяо) ир;:вод«г к внедротвд % озіхоЕиуа кагріщу ирдаш. ЕвВрдьк БіглвчзшіЛ логарушрх вощэств. При бодкплх окорооуях дг^до;’ лазерного луча (состватсадгацік большв числам Поклэ)' коифуадаа зощзотва внедряются з uaspaay и раоилаигешом сосеолшсг, а розу;гь^аго чого ої-оііошїся іюз:ло;;~
• иш обраеодашю та’ірдас растворов і: хшшскик соодшкигай с -учаа-•raew легіїрув^іх олзионтов. ,.
' - Рассглаїр'щалой^процасс шшалашод"обмазш'и осаошого потаїла. Аиазшз сиргбга: урахкаїтЯ їоішщюводнооіи и даяглішй граяьц фазового парохода аіді:осгі-ї£іордо& їояо даі следувдто результата:' ' • • ". ■ , ■. " \ . ‘ ' • '
І. Скоросхь дїшлрооахік'і лазерного луча-долана ограшічя- ' їійїься «;од/п$с.т sapasozpQM '• ' •' ■' • . - '
. , <7>
гдо . *> ' .** Чоііщий’qOvja'.si, їииіюра-їуролроБоді'гдсЕЬ
обказш. іїра '6ояї.пій скоростях скал&роваися лазерного луча ус-воваої; расгсаіщьс;: ізхя> чаоїь о Сказки, ІХатрізда.зд осиошого • шеаета осїшїся ,р иврікоїгсоцїдаііі:ш. •. ,
. • ■ 3,'- їїрш-зоі-іфоясідіи їйгєдійш-и сплавов ввцесикрі с їошє-раздав"■■їшаЕбрття’-киї;о:і, чок-'їошзраздра щшхзят матрица,-- ■
'дяя шюиїосїаіиоіїіїїосїк.'Ліазаріюго/Ез^даїїж.доїшіо'.вшіолішїься '
:«шдувдао СООІЕОВраВДІ V--: ;■ V <••••; •' ' ■ •.
-їда ■'» S.' ^г-іл ЗДОЇЖООЇЬтохио&аоскьу.'їрпло-
^ • , ■ .V,/;, ■ ■ ■ .їа.шшшзния к-.тешература-. ■
и
■I
. О . +1 О
*5
*ст
§ ■г S
о о
*3 HI а
f3 о
И О £4 53
ІЗ О ►3
р О
D р
HI >■•» а
*-ч 8 ГЧ ✓5
о Q о
t—1 ■»* - О *э
Рз. о 5^ о.
^3 й Р о
ЧЭ Ь* н
о . о
fej W
оч Н я
О Й 1-3
£? о ?-3
- ад *-2 о i-w
tj W о г>
*3 О ►3
Q Ш сг» ’-л ч и
В О
Q S3
2J Си Й
3 £Г Ш О о
«О ЕЙ С£> ІЯ 'Й І § *• «
О »-3 -
о t?
"** W
р» 3=4-Ь о
fl-
ea
*ТЗ ы сэ
rj
Д ‘с* а
о <<* о
о d
о. ц к
К ^5 Q
0 И н<
1 « #°
fi ';.i ^
Hi
д О
о .9
С.- £>
О g
О CJ
о S ov ;'-•:
hr* О о ^
o' *3
*~т о
'=2 ij
О ЇУ £*
О р
£3 •:
."X Li
Р
О 5 о її о о >r?
іЗ О» о hi Сз
О сз О ІІІ ІЗ
»ГЗ .-5 о. ч о о я o;
О 14 >4 о
:^2 ' з ; J О '~3 О
, , і Ті •її О 'А $3 L3
о * f-i :•=* S3 L5
'А ■-> г ‘ -Л ** У 03 u О
'• 3 ►-« -ІЗ •S о
ч“.\ О 13 н
г' in *"7 *3 «*—4 'CJ
•■’ч .-* , * £з і1 ‘ГЗ о
** ; ,-1 О ел
• -5 •г» !Г5 Q П
* ' ^ і~4 О • _* • К
С~< О £і b-f
'О - Ы v.-? о 1-і p> О
-і .-1 ;7!5 • ^4 ** V ьЗ
\и СІ »■» '.J со ітЛ
с? Г5 го a.
—- -» Р .щ -s
•* 3 -s-t rf 1 f.g
О ' із и
Р 43 U P
ї?5 о о *CJ pi
О о ьз о ts г5
03 •"•"2 3 rj fj £ О
О о о
Я t-J 2=t ігя *-o Ї4
О Р3 £=J
Ь н -3 Со
лг?- и !4І В ЇЧ b В
,£ PJ . . " 1 Я *о
СХ ■•■4 и 03
Т4 щ ?▼« 53 к;
1-3 6 о Jy;
:-5 о 1
i-jj fr-j о
W4 Р“1 и о
'Л --Ч дз « о 11 и
о О Ы ь-1 Я о
J ' о СІ « о о
о о О Ь СХ
о ^ГЗ £3
*"? к--Ч о &І нч И о
й) "I HJ о О н о
►7Ї Ь-1 W h-* В *-3 £3
5 ІЗ , ^ О о о о
а t4 О о< кЗ
о р ►а О а
Р ’-?» L.J t3 *-4 W fc3 ы
# izi о й» м О о
~Ті г? кЗ а
5І
Р ^ і І
о ?0 lj в
*=* о 5:^ м tr*
о о в
Г* а о М ^4 bj
о Ц) о »-з й о О 2
ь-і' ►-S и й1 о 3
о W о о н ьа tJ
a Qi* »a V* Г4 р t-J п О * 3
ЬЗ 2=* U нЭ 3 hrl ti
о Рэ td о Q о
*ri £) ГЯ И
рл о О. 5 сэ 3 о
R 3 о
*Н 41 S ьз tA Ы
гіз <л> tr< £ fc3 Ч о
ь О D в
Q 1-3 & р ►5 Q
tu ф о О
о о О й о s ^CJ *-3
СІ кЗ >а ы
<^N ЙЗ si3 *< о S о
О О ? О Ь5 о
U 1 о 1-3 ►3 T
плавленая лагіфущего ващзства; ізстсратзра плавления матрицы.,
происходит при -числах Рейнольдса R»' I и конвективными членами пренебрегать нельзя. Решение.уравнений типа уравнений Пралдт-ля дая пограничного простеночного слоя екдкости (слоя -на грашщс с твёрдой фазой) а уравнений тешіолерзиоса в пограничном слоо позволило оценить скорости двшения квдйого металла при лазериса нагреве сталей и цветных сішавов лучен непрерывного лазера, а такаа полудіть оценку для числа оборотов падкости за время существования кидкой фазы:
’ п і я г № ^
А/ ~ 2_ о-с» - .
” 7/У I ВТ І 1 №)
гдэ Д/ - число оборотов; ' * ■ '
£./. - сі;оро.ста деііігоїїґл JKcajooro луга;
Sii/gy-
р - джншосхь ;гг,зр,;^о їжгчгжг;
Р йі яС- ;шжос«>, i’cinoEps^OA^ssi, глзпзсгь
*) г І.І - ■ г,, .
■. и 5s:s£cv.i3tcjc. £5SKS, . • -
scpjsjsa^iSKs: gc?C%sz щюезесдЗя msctjecspkzsS с^жз сгаерскзгЗод eifezsqsa. тз&г$£щтда •££•-ЕСрноЗ їзг^о-«]^ігїзс;:сЗ ©tf^asSem, * ядазхжз ^грсшзкшряо-ешзктрслъзого -Елашсагора v'£_&;£• ” Іріе-Я)! Слзду-ет сетзаша* оСі-їцо, со^аадэ ркастгах&гл кск.хэдтрадион'дог.о scaisrss,, ? «адаругдас .с.та;,шуод о ї’дг/бляо usssu яш*
■свшг sxsscuekp йаяьгз, пгсгл на повэргйо.схл, 'Сіїьлсизіскз заздз>~ sausca s Ї2®етж2-2£і>сяз яшезкіленого дшкзеяя яядаэеот, йгсго-дарз зекзг -ge^s, ,с.!3аас.сдйлзсі-1і.ся ка ловзрхно-оїл» и глубкнз вє;ші: гааетеия ракадааазаг* Эт:о, .приводит к тому, что часті яєгяруїз-щ-гта ввазшаа, кавду?гсго,во вреш жаддого оборота в глубину кети теазлсікіа, шэ .шіосятся аки оборотом на поверхность. ГГо-Ксйе-зл ssqjtnopsjiSo:CTb етщгчэдщ, которая мояет способствовать ею-Зеекноззягоо тращпа в золе лазерной химико-термической -обработ KHj хаотично ^усззшдаася при увеличении мощности лазерного кзлу ’ВВШИЗ Іігак ШЯ52Э S3 СЮ), при увеличении плотности мощности <J . увеличивается ш т~слэ оборотов хйдкого металла).
Лучшим экспоришптальнш подтверждением теоретических исследований.' проц&ссоБ перемешивания в видной ванне плавления явилось измерений толадаы пограничного слоя. В пограничном слое жидкость движется'с гораздо меньшей скоростью, чем в остальной зоне плавления. Поэтому легирующие элементы проникают в погра-12. • ■ ' .
І/ елі/е Г
4
Z
і
ш
X
/ У J
■ /
. .У л
У%69Ш . А 62 ■ '.«wttspa.sttxrжав .;.гта=> Я, «.**% И.!3*ИЛІІЛЦ’«
а
о
О/у
•т
0
/
1
І '' ■
іі =“ar*cl"11 *' 1 ",г*"
/ ~ Am ш
d
two ГЗОО 009 '1700 ; іщ
Рис. І. Структурнім схогм лазерного логировсгая модлнх-. . сачаноз: .
I - виодрокко в ;.uv;nyn «атістіу расплавленного лопіруотзоі'о ногіосїяа; . -. _ . ■
' П ~ барботга; : • ■ ' ' . ‘ ,
Ш - отсутствие логирогшщія*
шгашй слой цреимзщвсгоепко ‘ за счёт диффузии, и юс концанграцая • существенно мепьпа, чем б основной частя вакны плавлення. Пря рошэгаш гдщюдшамичэсжих уравнений било нолучено для толщины пограничного слоя _ . ,
Ілт.Й
V уу / • (їй
Изшрения концентраций легырузщаз: атагоктов, проведённые на образцах, цодсоргнутах лаззрпой хашко-термлчаской обработке, подтвардали тооротичзскао половошш. Так, палраглар, ери легировании стала хромом с ікжощ® нопрорцаного лазера со скоростью V - 2,5 см/с толщина пограничного слоя, рЕсстатекяан по формуле (II), составляет 18 шел. Согласно ео дашка, получешші с помощью ішсроалшнзаїора, гол’цна погржщого слоя порядка Ю мкг.г.
Такпы образом, ко экспоршкихалхно дзмзротіоіі тоещно пограничного слоя~молно■ судить о. сгоррстн врздоякя егдкого натаяла и о „степени пароглошівшия лвп;руёдас алешнтоц в ванне плав-
Л0ИИЯ, ' . ’ . ' . . _ ' . ' '
Кш: следуої пз форцуян (10), тс-іо оборотов гшдкого металла зависит ог плокюсти, іющноогп и скорости двіікоюія лазерного луча. Для хорошего, лершлешот&шія легпраищгх ьощосгв в ваше плавления .число>яборотов долало составлять кзеколыго дзеятков. Исходя иа/формулы’(10) шино уточнить саруктурше диеграіатн лазерного логаровшшя, представленные па рзс.І* Дяя этого следует переписать формулу(10) в слэдащон ездо:
і/„„ ^4, ' ^
дГ ’ *7^' * • ■ (ї2)
гдо А - коэффицдекг, зависящий ог физических констант материала (поверхностного натяиещщ, плотности, теплоёмкости, динамической .мзкости). На рис. З представлена гипербола, соответствующая формуле (12) для числа оборотов (Ц = 25. Область, лека-«ая гага проведённой гиперболы, соответствует хорошему норогаши-ваншо, Д/ >- 25. Выгэ гипорболц находится область, для: которой число оборотов в кидаой ванне плавления $ < 25, т.о. пэре-’ мдшиваниэ недостаточное, '
Піпіді;:'. . ■ _ .л її;-'
-иІ - - ' .у
v:; ;:"0 . : - ■" д:; ^
- ■'' ґ’ '' ! "
3. С:.Г7їл • ;':;ад .. г; ‘ l/д ) д^ідгро. . -
і - .? : Д
і ,,г дг/д ’}?о --V‘і; і ,а - . др:г;;:^: лід.
, * Д ,[У' і_;; ЦГ;р:.7Г„'і ’V
[і -■ СДІрЗОТ.
ІII ijisy::-. ■ д ;дг::': •
д;г ‘ .ддодо
-Д -ІДУ
В Ы Б О Д Ы
I. Теоретически и окснеримешалиго изучен процесс легирования цвоіннх сплавов п сгалсй пз шсвщаадох обмазок с помощью лазерного нагрева. -
Определены', ошшальйыв рзашш лазерной хтисо-тергачэской обработка для различных улрояЕяелнх ие-галлов н сплавов и легирующих ВЄЩ8СЇВ. ЇЇОЛуЧОШШО упрочнешшс СЛОЕ ГОІЄОТ достаточно одпо~ родную стрздауру п 'шеокяе физиш-гізханячасіше свойства. '
2. Получено сравнительно лростое численное релоние задачи о
фазовой переходе кадкоеть - твердое тело при нагревз кзлучением непрерывного лазера прслеЕптельш к процессу лазерной хш.тко-тер-мической обработки. .
а) Результаты численных'расчетов позболпли состроить пзотер-
ш в твердой фазе в .границу раздела їззрдої я гадкой фаз в ДЕи;гу~ цейся системе координат. . •
б) Для разлпчвкс’раасиов лазерной обработки выявлена различная асимметричность зони шшвлеїшя в.двиаущєйся системо координат. Степень асгмыбтрзчЕоста зоны плавленая имеет большое значение для процесса лазерного .легирования, . •
в). Получена завасоостн глубину эопн плавления от скорости двигания лазерного луча пра постоянно!; коцкостн источника и от мощности лазерного источника. при постоянной скорости дваденля луча. Полученные теоретические результаты высот хорошее согласие с звепвршаеотом. йап коядо пользоваться для предсказания конфигураций зон лазерного легирования и температурного полл при заданных параметра;: лазерной обработки. '
3. Теоретически исследован процесс нагрева металла тапульсно-
пераодачеехша лазерный излучением. •' '
а) Проведан числошшй расчет температурного поля в металле прз возденетелі гипульсно-пордодачэского источника тепла. В част-■ночі случае получено аналогическое Еырааенпе для температурного воет.
б) Подробно исследовано воздсіістше на металл импульсно-периодического лазера в режиме с частотой 150 Гц и длительностью илнульса 4'мс. Обнаружено, что зона упрочнения состоит из двух областей.: поверхносінші слой толщиной до 1000 мкм з оставшаяся ■
часть толщиной I ш. Эти облает:; обладают шзличнит.т физико-мегса-.16. , . • ■
• шічєол:;.''л; сісіістьзми. В проиоссо лзграгз л охла-.яоішл к лрп-поверхностной слео їсідара^-рноз поло ґлісл-’о мешгаоя со вроао-
ИС-Г! С часУОЇОІІ ОЛОДОЬЯІГІ?;; ’ЛЗОрі:ГГ ГЛі/ЛТ;С0Л, В ЇО ЛГКг'Я КЗЧ Я
лзла.'л-гі иі-ч~g ті':!1:: :зопі їо:ло>П'урпоо по.та аг’гог.га'о
'_''-;?їПер.зіур;і';?г/ uor..\ созд-ть:: / гЬпрогщппл гоз~р’,-,~! псточнзг.си.
ІЗ рбзуль'.тд’о глеа у:>'о: \;Єі'Ь п.и.лгс'г’я знню:
зг1:У;. , :: '. :v3.'гг>' : ''іі/хісі:и-г;ор'одї\ч20::;::
ПОІ УУУ
■ -. Б у\.у, ;о:; ■■•о: і: ::сс-Ч7гог і-
’Vn". ї'Гіг .v'!’ ".’q_ ->го г їг*—'--•j "к п'.’:г і'г :: ociiorv::: л
■ :^л<лл л.-лсс-.л, ЧіО з зч’ юр'ллл: с г сіл:,-.ієн Скігз&л'Г.'л ’’
: :■о■: n.co: t \ цл.:: лл." .■’"г,ор-!С'г
■/•і ' л’ллл.) : :;v-. '\>лл лл-чллл- по. *г '
■ • ; : ху,-У: у- и,"”.! ілсігл -г^лл^о .лл. ~'Л‘“ ~л~ г'
- О'Лїілл., гл ■ ' ;■" л" л ллрп 7' ' лл'іл"
; ... . л, ■' . .• : ■ лі : \ лл
. ■ ~л • ; Л.-’ЛГ; ’ л •
- . 'Г> у • ■: . с
' v\ f і>"с и-'
. і. •' ' "• * І '
- ! :тіг}; v *.
г-:".і ч: . 'vr \у?;
і ; тс:т Р'Г’; О ..V:У''7.'. ■ 5. ';зт]:гтг.' '*<„4 * ■'
та:; к но расплавляется за время суввсгвоватш жадкой фази.пос- • кольку при лазерном еоздєйствіш (при неглубоком проплавлогаш)нс происходит значительного керегрэЕа г.мдксй фазы, а температура плавления аллі.:шіия существенно меньше, чем хрома. •
7. Про ведено исследование процесса перемешивания легирующие веществ в лшдкей Еашю плавления. ’
а) На основании решения гидродинамических уравнешгй получена зависимость числа оборотов гадкого металла от характеристик лазерного излучения и тегиофизических и гидродинамических характеристик материала.
б) На основании мккрорентгеноспектрального анализа концент-
раций легирующих алемешов в зоне шавленля подтвержден! результаты теоретических исследований, .
в) Получены расчетные значения толщины пограничного слоя в
ваше плавления,- хорошо согласуглаеся с экспаргмегаалышми дан-ними. Толщина яогфнйчного слоя ( ідо рззко падает концентрация легврухіщіх элементов) позволяет определить скорость ДВП'".Э1ШЯ СТ1Д-кэго металла в ваше плавления. '
. 8. Б результате доследования теплсфизлчссши п гидродинами-
ческих процессов»при лазерной хшлко-тсгшуэсш?. обработке построены стр/іздріше диаграммы лазерного легирования для разлившие агеталлов и сплавов. Пользуясь аткми диагрзжгпи, ковко предсказывать структуру' упрочненного лазерним легировашеп слоя.
9. В результате теоретических п сксшрдчштгтанюс исследовании рекомендуются технологически ретш лазерной хкмикэ-тер-ілзчяоеоіі сорабогки' стали 40Х, адшшя АЛ25, лагуні; Л62 и бронзи Бр 010. В результате обработки по рокомепдовашплл рожю.:&.м били
лолучет зош улрочкенпя толщиной ст 250г.шл до І іл.і. Шпрот вер- ■ дость увеличилась в 5-8 раз по сравнению с матрицей. Износостойкость ухзлиадлась в 2-7 раз. '
10. На основании рассчитанных режимов разработана техноло-
гия лазерного дегпроваютя крулко-гебарятных пресс-форм.Годовой аконо:лі!чес;;аіі Еффект от внедрения технологии составил 30,0 тыс. РУ<5- '
Основное содержание диссертации опубликовано в следую-' пц-іх работах: ... ■ ■
I. Расчет ванни плавления при воздействии концентрированного потока энергии на металла /Зелеков А..Е., Абдель Магкд Нахи Атоя СМар //• Применение ЭВК в металловедении и 'тершобрзботко:
18. ’ , . , ...
Сборник научшлс трудов ШДИ, М., 1985. - С. 126-123.
2. Механизм авречвпшшвя при лазерном легировании металлов / Зеленой А.Е., Сазонов З.С., Александров В.Д., Ійгид И.А.//
Лазерная технология: Сб.то. - Вилшкс, І9Р/7. - С. 44-18.
3. Детпроглшле меди и оо сгиашв прл лазерном нагреве /Зе-
ло нон А.Е., .Мзгид Н.А. // Рюшо мягорвалл л ресурсосберегающие технолог."-.! торга;ческо'1 и ггошю-торгаческоЗ обработки - основа ію:>гаош.я нэдепюсм и досігобочиостп догэлей издкн п жтетрукол-та: Тоз.докя. воосошиоЗ нау чііо-їєхіглческой копферзіщии. ~ Иоск-гл, К87. -СЛЗ. ,
А. ол'гю.чио іізлосостонгости деталей кз цвзгкшс сплавов после л"зорпо:1 гшкко-торсяпсокоП обработки / Шэстололов П.П., ЗОЛ'ЭНОЬ \..Е. , '"ЗП'Д II.А. // Т32П0Х0ГШ и ОбОрудОГЗКИЭ для пока ЯрСГроССИЕРГл І.1СГ0Д0П ЯгКХЬО-^СрИЛЧОСЕОй обработки дсгзлеЧ чраї їоро}! п сольокохозлЗсгиомплс мзгпш: Тезиса докладов йсосоет-пего научпэ.-тслшпсского согдптрэ, Волгоград, 1588— С.И4~±ч6, 5. офпбогкз крдинх сюагэв н.-зпрогпгнтгл
-:г.о:л / К.б Л.и., Ізотоп ідооіЛ.П. // Погтс.зкко надо/і'осл'П її додго;:ігшос:п -.ізторіглоп и дсгелоЯ гзгвд ля оглозс ноша г.:о-тодсы .л.і л .'ічо-і’ор'..■■:ас1:сї; обрсбо-хнн: Тпз.докл.!гс:>-
со1 уу.сЛ г"'/ і •.'У.іЯ'.ос'Ч'п урзнірлі. - Косг и л, НСЗ.-СЛ'^-Т/.'
о. л-’л^лл- л.лллрол гпю лі п к'пї.'лвлоггл слллзгое/ Зо-лоіїол А.Е., тї?''Сіі’с;!*злояа £.11,// -Спзернзг їоптологля: Сб.тр. -ьл.^.^ло, - С.Ї95-Іл;С. • •
7.' і.'зїп';:;і лчс-с^пя і фідель дт урукюгз'ого вєсглозія азов ом гз~ •гор-Дизнс5 іяі'рчич, ш^иогаой ирдазрге альте/ л-сэрлгм' легпро-па.іпг:.’ / Лзкгш 53.М., Еаглч Я .Д., гйдчпа О .-В. ,• ’езлопзв Л.Е.//
' 5>
Сззрллелпоо оиорудглзагсю ь тогюгогі'іт їорчптаокоіі сбрзботкл :їо~ т■<осл.і^л кзто'чи.тоз: і'йхорлоли сс»ипора / ІЛоскопскліі доч іїзуліль-їелиллзексл прапаглтод! гі. <1.3.Дзор-'тнского. -М.,1983,-О.І-'ІС-ІБО. ■■ ■ ' . '
3. Азг.о * 'Д. и 1557193 кл. С23с 8/СО. Способ лзглзрлгого ло-г'лог.знлд потлл.\тсіМ 'воліла /'1;>тгм\ ТО.'Л., дога и Я,Д., Зояєчоб Чу;і.:л;іл ОЛЗ./ ШО'.гЬ ої І5.Т2.І9б9г. . - '
-
Похожие работы
- Повышение эксплуатационных характеристик поверхности стали методом лазерного карбоборохромирования
- Повышение служебных свойств поверхности конструкционных низкоуглеродистых сталей методом лазерного легирования
- Формирование структуры и свойств конструкционных и инструментальных сталей при лазерном легировании
- Разработка и исследование процесса лазерного модифицирования поверхности жаропрочных никелевых сплавов
- Разработка и исследование процессов упрочнения поверхности алюминиевых сплавов излучением лазера
-
- Материаловедение (по отраслям)
- Машиноведение, системы приводов и детали машин
- Системы приводов
- Трение и износ в машинах
- Роботы, мехатроника и робототехнические системы
- Автоматы в машиностроении
- Автоматизация в машиностроении
- Технология машиностроения
- Технологии и машины обработки давлением
- Сварка, родственные процессы и технологии
- Методы контроля и диагностика в машиностроении
- Машины, агрегаты и процессы (по отраслям)
- Машины и агрегаты пищевой промышленности
- Машины, агрегаты и процессы полиграфического производства
- Машины и агрегаты производства стройматериалов
- Теория механизмов и машин
- Экспериментальная механика машин
- Эргономика (по отраслям)
- Безопасность особосложных объектов (по отраслям)
- Организация производства (по отраслям)
- Стандартизация и управление качеством продукции