автореферат диссертации по обработке конструкционных материалов в машиностроении, 05.03.07, диссертация на тему:Создание и исследование технологического процесса лазерного упрочнения поверхностей скольжения из серых чугунов

кандидата технических наук
Якштас, Эугениюс Владович
город
Санкт-Петербург
год
1991
специальность ВАК РФ
05.03.07
Автореферат по обработке конструкционных материалов в машиностроении на тему «Создание и исследование технологического процесса лазерного упрочнения поверхностей скольжения из серых чугунов»

Автореферат диссертации по теме "Создание и исследование технологического процесса лазерного упрочнения поверхностей скольжения из серых чугунов"

' С 1 Ч «

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

УДК 621.373.826;621.9.048

ЯКШТАС ЭУГЕНИЮС ВЛАДОВИЧ

СОЗДАНИЕ И ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТЕЙ СКОЛЬЖЕНИЯ ИЗ СЕРЫХ ЧУГУНОВ

Специальность 05 03.07 „Оборудование и технология лазерной обработки"

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1991

/V ! / // г

. Работа выполнена в Институте физики Академии наук Литвы.

. Научный руководитель: к.физ.-мат.н. Амуляв-чюс А.П.

Официальные оппоненты: проф., д.т.н., завкафедрой ЛГУ Е.Л.Гтиханданов, директор МЩ "НОВОТЕХ", к.т.н. Н.З.Смирнов.

Ведущее предприятие: Вильнюсский государственный технический университет.

Защита состоится 1991г. в 2 часов на

заседании специализированного совета Д.063.38.17 при Ленинградском государственном технической университете (195251,Санкт-Петербург » Политехническая, 29,'химический корпус, ауд.51).

Отзывы на авторйферат (в 2-х экз., заверенные гербовой пе-'чатыэ) просьба направлять по вышеуказанному адресу;.

Автореферат разослан 4 ! 1<кР 1991г.

Ученый секретарь специализированного совета Д.063.38.17 к*т.н.

В.А.Лопота

' 5 ЧШ/

т,; ^''ОНДАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

^.»ссирг-.цц;^

Актуальность. Повыаениэ наданюсти п долговечности деталей механизмов - актуальная задача машиностроения и приборостроения. Особую важность эта проблема получает в шнеанее время, так кал: возрастают требования заказчиков на эффективность п надехчость изготавливаемой.техники.

Для повышения износостойкости чугунных деталей в машиностроении применяются различные технологические процесси упрочнения трущихся поверхностей. Литые корцусше детали часто слоз-но упрочнять традиц. „энными способами, поэтому в последнее зревд значительное распространение получила поверхностная закалка до-талей источниками концентрированной энергии. Качество поверхности закаленного изделия, с точки рвения сопротивляемости износу, связано с ее фазовым составом и твердостью, морфологией скользящих поверхностей. Возможности применения прсцессоз упрочнения поверхностей скольяения ограничиваются возникающими деформациями в процессе упрочнения, а также дефектами, приводящими дорогостоящие детали з непригодность. Работы в области с Дания технологических процессов лазерного упрочнения деталей из -орых чугунов ведутся т научно-исследовательских институтах СССР, США, Германии и других странах.

Однако имеющаяся в публикациях информация о процессе лазерного упрочнения поверхностей скольжения, изготовленных из сзрнх чугунов? является недостаточной дут .ею реализации на практике. В частности керазработаны практические возмолшости избегания проплавления тонкостенных деталей, морфология ^ лроч-ненных поверхностей требует многократной окончательной механической обработки, во многих случаях деформации достигают такие размеры, что применение упрочненных деталей з точных приборах ясклхтется, отсутствуют рекомендации по выбору режимов обработки,, сбеспечяващих

высокие гзносостойностные свойства яо*~ зерхнсстей скольжения, не разработана' технология лазерного упрочнения больших -поверхностей скольяения, изготовленных кз зз.рого чугуна.

Целью работы явилось разработка технологического процесса я технических средств реализации процесса лазерного упрочнения поверхностей скольяения, изготовленных ез серого чугуна С4-24,

Работа включала решение следующих задач;

I. Определение технологических параметров процесса лазер-

ного упрочнения изделий небольшой толщины, исключающих про-плавление.

2. Создание технических средств, позволяющих улучшить качество упрочненной поверхности.

3. Исследование и создание износостойких структур, возникающих в зоне лазерного воздействия на серые чугуш.

4. Определение эксплуатационных свойств направляющих скольжения после лазерного упрочнения. .

5. Разработка технологического процесса лазерного упрочнения направлярцих скольжения.

Научная новизна работы заключается в сведущем:

- определено, что критерием появления проплавления тонкостенной детали можно считать положение изотермы аустенитного превращения. На основании теоретических раочетов температурных полей в упрочненном металле резкое нарастание глубины зоны упрочнения при изменении технологических параметров лазерно- • го воздействия в тонкостенных деталях указывает на вероятность проплавления упоочняемой детали;

- установлена взаимосвязь длительности лазерного облучения с фазовым составом зоны упрочнения и насыщенностью фаз углеродом как на поверхности, те : и в глубине зоны упрочнения. Предполагается, что наилучшими износостойкостными свойствами в условиях трения скольжения должны отличаться детали из С1-24, упрочненные с длительностью нагрева 4 100 мс. Определена релаксация фазового состава зоны упрочнения в течении двух

лет старения при комнатной температуре. Изменение фазового состава к снипнига износостойкости неведет;

- комбинированное лазерно-ультразвуковое упрочнение поверхностей скольжения из серых чухунов С"т-24 позволяет снизить количество остаточного аустенита на 10$ и тем самым увеличите изйосостойкостные свойства упрочненной поверхности при условиях трения скольжения на ~ 20$;

- у тановлено, что. деформации можно свести к минимуму и повысить износостойкость направляющих скольжения в 3-5 раза при несплошном упрочнении поверхности. Углы между полосами ¿.рочнения и направлением скольжения должны составлять 10-30°.

Защищаемые положения:

- теоретические расчеты тепловых полей в зоне лазерного

упрочнения серого чугуна СЧ-24 позволяют определить критерий появления проплавления в- тонкостенных деталях. Таким критерием можно считать положение изотермы аустенитного превращен ч. При изменении технологических параметров процесса, резкое наметание глубины зоны упрочнения прогнозирует появление проплавления;

- морфолог в упрочняемой поверхности скольжения из серого чугуна СЧ-24 существенно улучшает использование предложенных технических средств: лазерное упрочнение в атмосфере инертных газов с низким расходом газов и поперечное сканирование лазерного луча; •

- I¿аиболее благоприятная структура для поверхностей, изготовленных из серого чугуна СЧ-24 и работящих в условиях трения скольжения является при длительности нагрева 100 мс. В этом случае в структуре присутствует ^ 62% мартенсита. Структуру составляющие фазы максимально насыщены углеродом. В течение двух лет старения при комнатной температуре аустенита уменьшаете/- на 3&%, феррита и карбидов увеличивается на 22% и 30$ соответственно, что не должно снижать износостойкости упрочненных деталей;

- применение комплексного лазерно-ультразвукового возДействия позволило в зоне упрочнения серого чугуна СЧ-24 уменьшить количество остаточного аустенита на 11%, карбидов на 2%, мартенсита увеличить на 12%, а износостойкость в условиях трения скольжения^увеличить 20% по сравнении с лазерным упрочнением;

• - лазерное упрочнение 30-50% от всей поверхности нап^ар-лялцей скольжения при угле между направлением полос упрочнения и направлением скольжения от 10 до 30° позволяет экономично и о наименьшими деформациями проводить лазерное упрочнение направляющих скольжения, а износостойкость увеличить до 5 раз.

Практическая ценность и реализация результатов

Разработан технологический процес.с'лазерного упрочнения деталей, машин, изготовленных из серого чугуна, имепцих направляющие скольжения, исключающий прожеги при наличии тонких стенок в них. Предложены технические средства, позволяющие снизить количество остаточного аустенита в зоне упрочнения и улучшающие морфологию упрочненной поверхности. Определена технология . упрочнения, позволяющая на пятьдесят-семьдесят процентов снизить затраты энергии для достижения предельной величины изно-

ооссойкостп направляющих скольжения. На некоторое технологическое оборудование получено авторское свидетельство.

Технологическ! з- процессы, разработанные на базе полученных в диссертации научных результатов, методики, устройства и соответствующее оборудование внедрены на ряде промышленных предприятий: ПК Институте Республиканского комитета по строительству, Шяуляйском телевизионном заводе имени 40-летия Советской Литвы. За лучшую внедренную конструкторско-технологическую работу "Создание и внедрение■широкоуниверсального лазерного станка с программным управлением" присвоена перзая премия за 1989 год Литовского республиканского правления Всесоюзного. НТО приборостроения имени акад. С.Вавилова.

Годовой экономический эффект составил 157 тыс.руб.

Публикации

Основные результаты работы опубликованы в двенадцати статьях, одинадцати тезисах докладов, одном.авторском свидетельстве.

Аппробация

. Доклады по материалагл диссертационной работы сделаны на:

Выездной сессии заседания секции НТО "Конструкционная прочность и разрушение ГОНТ СССР" (Палкнга, 1987).

II, III областной научно-технической конференции "Применение лазеров в науке и технике" (Омск, 1985; Омск, 1986).

Республиканской конференции "Исследования в области спектроскопы! и квантовой электроники" (Вильнюс, 1987).

2 доклада на республиканском научном семинаре "Лазерная технология" (Вильнюс, 1987),

Всесоюзном семинаре "Лазерная технология" (Вильнюс, 1988).

Республиканской научной конференции "Лазерная технология" (Вильнюс, 1989).

Получено авторское свидетельство Ас. 1617006.

Объем и структура диссертационной работы

Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, изложенных на.135 страницах машинописного текста, включая 50 рисунков, 2 таблицы, описок литературы из 106 названий и прилокения.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность работы, ее практическое значение, формулируется цель, задачи работы и осноь Je положения, выносимые на защиту.

В первой г^аве содерскится обзор работ, посвященных исследованию технологического процесса лазерного упрочненпя деталей т-шщ, изготовленных лз чу-гунов.-Отражены достижения в области практического применения процессов лазерного упрочнения деталей машин. . < '

Термическая обработка деталей, изготовленных из серых чугу-нов, позволяет существенно увеличить износостоЗкостные свойства механизмов. Известные многие методы! упрочнения часто являются непригодными для крупногабаритных от~шзок из чугуна, к которым предъявляются высокие требования точности. Наилучшие результаты монно достичь применяя источники концентрированной энергии при скорости нагрева • ЬТ/ > К^ С°/с. Одним из наиболее технологичных и перспективных методов является лазерное поверхностное упрочнение.

• Чугуны являются материалом, наиболее широко используилшл : машиностроении, приС построении, и других отраслях народного хозяйства. Большинство корпусных деталей в массовом или серийном производстве изготовляются путем отливки из чугунов. Наиболее широко применяемыми марками чугунов в изготовлении корпус-■ ных деталей обставляют серые чугуны СЧ2Г СЧ24, СЧ26. Несмотря -на.широкую арименяемость чугунов, процессы, происходящие в чу-ззгнах при лазерном упрочнении, недостаточно изучены, что ¿в позволяет применять данную технологию в точном машиностроении. В этой главе анализируются работы Н.М.Рыкалина, А.А.Углова, B.C., >Голубева)В.Е.Архипова, В.М.Андриахина, В.С.Коваленко, А.Г.Гри-горьянг", В.С.Крапошина, З.В.Башенко, В.А.Лопоты и др. Рассмотренные результаты исследовательских и внедренческих работ позволяют констатировать, что лазерное упр'очнение является эффективным способом увеличения срока службы деталей, изготовленных из серого чуцуна.

В целях наиболее широкого'использования процесса лазерного упрочнения необходимо провести более обобщенные исследования по отдельным группам деталей. Данная работа направлена именно на исследование технологического процесса лазерного упрочнения ;;е-

талей, изготовленных из серого чугуна и во время эксплуатации подвергаемых износу в результате-трения скольжения.

В некоторых паботах проведены «исследования микроструктуры зоны лазерного упрочнения серого чугуна. Констатируется, что оплавленная зона является смесью аустенита, мартенсита, цементита с твердостью Н = 9000-" 2000 Ша о разным соотношением составляющих фаз, который зависит от технологического процесса лазерного упрочнения. Во всех работах отмечается.присутствие в зоне лазерного упрочнения большого количества остаточного аустенита. Зона упрочнения, в которой присутствует большое количество аус-тенитной фазы, является меньшей твердости, отличается меньшей износостойкостью в —сравнении" с зонами, в которых, присутствует мартенситные структуры. В целях определения фазового состава в зоне лазерного упрочнения необходимо провести фазовые и структурные исследовании с использованием методик', позволяющих получить обширную информацию <- присутствующих в зоне упрочнения фазах. Необходимости является создание технологического процесса 1 лазерного упрочнения с использованием которого в зоне лазерного упрочнения получается структура с небольшим количеством аусте-нитной фазы. Присутствие аустенитной фазы нежелательно.- и в связи с возникающими.-, из-з-ч нее структурными напряжениями. Из-за нестабильности аустенита, происходит егр распад в более стабильные фазы, что также ведет к деформациям упрочненных деталей. Как следует из литературных источников, во времени возникающие деформации достигают недопустимых для точных деталей размеров. Необходимо определить технологический процесс лазерного упрочнения точных дет?лей, исключающей деформации этих деталей как в процессе упрочнения, так и во время эксплуатации. На основании анализа литературных данных можно определить задачи, решение которых позволит использовать процесс лазерного упрочнения в.данной об-ласйа.

- Лазерное упрочнение проводится с расплавлением, что позволяет дгггичь твердости Н = 12000 МПа, однако необходимо избегать цроплавления тонких стенок в отливках. Для снижения затрат на механическую обработку оплавленная поверхность должна быть наименьшими микронеровностями, что для чугунов трудно достижимо. Для внедрения,технологического процесса лазерного упрочнения поверхностей скольжения необходимо определить методику упрочнения, позволяющую эффективно увеличить срок службы деталей »а.-

шин.

Во второй главе проведены теоретические расчеты тепловых полей в изделиях со стенками толщиной б"= 3*10 мм, коте ю часто присутствует в литых корпусах. Температурные поля определялись при расчете уравнения:

м * ' I г Г^уП' + д» , (*-2п$)х ц ,

лШ|Т< ) РА [ д(т) 4д<-тН' Л"*

т.. в"

•где а^Т^-коэффгщиент температуропроводности,Я-'радиус пятна нагрева, х, у,г - пространственные координаты, t - время, Т -температура, У скорость перемещения лазерного луча, Р - мощность лазь^ного излучения, с! - диаметр пятна нагрева, А -поглощательная способность, А (Т) - коэффициент теплопроводности, С* (Т) объемная теплоемкость, Т0 - исходная температура, 5" - толщина изделия. Рассчитывали пространственное поло-, яение изотермы Т = 720Эти результаты сопоставляли с результатами измерений полученной глубины зоны упрочнения образца соответствующей толщины. Положение изотермы аустенитного превращения зависит от толщины детали. Так на рис.1 представлена зависимость глубины зон- упрочнения от скорости перемещения лазерного луча на* поверхности детали, изготовленной из гуна СЧ-24. Пр. скоростях перемещения лазерного луча мощностью Р ■= 800 Вт менее 1-ХГтл/с

в деталях со стенками толщиной < 3 мм размеры зоны упрочнения начинают резко возрастать, что прогнозирует возможное сквозное проплавление стенки. Это приведет к неисправности упрочняемую деталь. Для избежания возможного проплавления упрочняемых деталей необходимо избегать технологических режимов, при которых полученные теоретические зависимости указывают на резкое нарастание размеррв-зоны упрочнения. Характер изменения размеров зоны упрочнения от технологических параметров прогнозирует возможность проплавления упрочняемой детали.

В третьей главе описаны исследования и технические средства, возводящие улучшить технологический процесс лазерного упроч чния деталей из серого чугуна. Как упоминалось, лазерное упрочнение

чутунов проводится с расплавлением поверхности, что позволяет растворить графит. Однако при расплавлении металла существенно нарушается морфол.гия упрочненной поверхности. После процесса лазерного упрочнения требуется существенная механическая обработка до получения необходимой шероховатости поверхности ( (?а= 0,063). Для улучшения качества упрочненной поверхности, необходимо выровнять интенсивность нагрева упрочняемой поверхности, создать равные условия поглощения лазерного■излучения поверхностью, снизить кипение металла. Для более равномерного нагрева упрочняемой поверхности создано устройство сканирования, позволяющее ; сканировать лазерное излучение с амплитудой размеров 0,5 с1 ( с| - диаметр аоны нагрева). Использование предложенного устройства позволило улучшить морфологию упрочненных деталей, особенно в тех случаях, когда модовая структура лазерного излучения наиболее неблагоприятна. Для более существенного улучшения качества упрочненной поверхности создано устройство, изображенное на рис.2.-Это устройство позволяет проводить процесс лазерного упрочнени" в атмосфере инертных газов при .повышенном давлении с низким расходом этих газов. Применение устройства позволило. избежать окисления поверхности, снизить газовыделение из расплавленного металла.'Принцип работы уотройства основывается на создание газовой подушки между износостойкой опорой, колеблющейся с высокой частотой -и упрочняемой-деталью, в результата чего устройство без трения передвигается по поверхности детали, а. внутри устройства (и в зоне лазерного упрочнения) находится инертный газ под необходимым давлением. Использование устройства позволил.) существенно~~улучшть морфологию упрочняемой детали и в некоторых случаях исключить окончательную механическую обработку детали после лазерного упрочнения.

♦ В четвертой главе описываются исследования структуры зоны лазерного упрочнения серого чугуна (Л-24. Определена зависимость фазового состава зоны лазерного упрочнения от'глубины взятия проб. Определена зависимость фазового состава зоны лазерного ■упрочнения от технологических режимов процесса. Установлено влияние ультразвуковых колебаний на фазовый состав зоны лазерного упрочнения. Для проведена исследований использовалась тесс-бауэровская спектроскопия, оптическая микроскопия, рентгеновская спектроскопия, рентгеновский микроанализ. Опрег^лено, что тв"р-д;сть зоны расплавления достлгает 12000 МПа. Эта зона состоит из' крксталлоз размером -3-4 мкм, окаймленных сеткой кристаллов

размером 0,5-1 мкм. Установлено распределение легирующих элементов в зоне упрочнения.

С использованием рентгеновской й шессбауэровской спектроско-шш удалось определить распределение фазового состава зоны упрочнения по глубине. На поверхности зоны присутствовало 50% фазы Геос / ™20% фазы Ре^ и 30$ карбидов. До глубины 0,1. мм состав зоны сохраняется без изменений (это соответствовало зоне расплавления), а в более глубоких слоях увеличивается количество фазы , а снижается фактический до'нуля фаза

Ре п карбиды. •

Эксперименты по определению фазового состава зо1ш упрочнения от длительности времени лазерного■нагрева показали, что при длительности нагрева в пределах 10-100 мс в с:руктуре присутствует максимальное количество мартенсита и минимальное количество аустенита (рис.3), а в составляющих фазах присутствует большое количество, растворенного углерода (рис.4).

Применение технологического процесса лазерного упрочнения с данными параметрами является важной предпосылкой для создания структуры высоких износостойкостных свойства. Для снижения количества аустенитной фазы в зоне упрочнения применили качбиниро-ванный лазерно-ультразвуковой метод упрочнения, что позволило на л» 41$ снизить количество фрзы ¡"с ', а фазы Ре^ увеличить, на , ~ 12%. ■ Такой результат достигается при определенной амплитуде ультразвуковых колебаний, которне,по-видимому, влияют на дислокации, на которых, закреплены атомы углерода ••

В пятой главе проведены исследования эксплуатационных свойства позерхностей и. серого чугуна после лазерного упрочнения. В этой главе установлено, что в зоне лазерного упрочнения присутствуют зоны с напряжениям'- как растяжения, так и сжатия. Из-за напряжений в зоне упрочнения отмечаются трещины. Для поверхностей, работающих в условиях треш ; скольжения, трещины ма-"леГ влияют на их эксйлуатационные свойства. Для избежания деформации упрочняемой детали, целесообразно проводить лазерное упрочнение без перекрытия зон упрочнения. С точки зрения износостойкости упрочненных пбверхносте..,. наиболее благоприятное-расположение зон упрочнения на деталях, подвергаемых износу в результате трения-скольжения, является:' ™ 30+50;? упрочненная поверхность. с расположением полос упрочнения под углом 10-30° к направлению движения. В паре трения при упрочнении обеих поверхностей полосы упрочнения деталей располагается в протхзолслсглие

мм 07

[ 05 03 01

^3.4

\ч I 2

10

0 I ' 2 ТО^3 V—~

РисЛ.Зависимость глубины упрочнения г от скорости перемещения лазерного луча V в сером чугуне СЧ-24.Пятно нагрева диаметрам:1,2-¿=1мы;3,4-Л=0,.-омм;толщина образцов; I,3-5=10мм;2,4-6=Змм.Р=800Вт.

Рис.2.Схем* устройства для поверхностного лазерного упрочнения с применением защитных атмосфер.1-объект ив ,2-линз а, 3^-во лно вод, 4-шту• цер подачи газов,5-пь^зог*ластины 6-иэносостойкая опора^7-упрочняе-мая деталь,8-штуцер отсоса газрв, 9-проарачн8в оннв,10-лаэерный луч

10° Ю1 Ю2мс 7"—

$6.1 8

ГТ*-

>с_

Ч 2;

10° ЮТ ГО2 мс • т---

Рис.3.Фазовый состав образцов из серого чугуна СЧ-24 при разной длительности лазерного нагрева. 5,6-мвртенсит: 3,4-карбида: Г,2-бус-тенит:2,4,5-образда,взятые из поверхности: 1,3,б-обраэцы,взятые- из глубины 0,1 КГ^м

Рис.4.Содержание растворенного углерода в фазах при разной длительности нагрева. 4,3"-в фазе 2,1-в фазе Ре*.Сплошная линия-поверхностнай,пунктирная-слой глу? биной 0,1*10 м

стороны к вектору скбльжения. Исходя из определенной температуры Дебая ( 84), которуо определили из мессбауэровских спектров из уравнения (2); модно определить относительную износостойкость (Е).

I

Здесь М - масса колеблющейся систеш, КЕ - константа Еольцмана, Ъ - константа Планка, 0„ - параметр решетки.

Из уравнения определено, что.исходный материал имеет срт;-нюю относительную износостойкость. в зоне упрочнения без

расплавления - 25'10~^, а в зоне расплавления 55-10"^. Таким образом исходя из кристаллической структуры и силы химической связи зоны, подверженные лазерному упрочнению о оплавлением должны проявлять износостойкость в 6-7 раз высшую, чем неупрочненные' детали.

Экспериментально получили увеличение износостойкости в зависимости от условий упрочнения и эксплуатации в 3-5 раза высшую неупрочненных деталей.

В, приложении представлены программы, расчетов тепловых полей в тонкостенных деталях, тех:-1логические карты процесса лазерного упрочнения,' экономические-расчеты эффективности процесса лазерного упрочнения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ;

1. На основании результате эксперимента и теоретических расчетов тепловых полей в зоне лазерного упрочнения тонкостенных деталей из серого чугуна■ СГСг-24 -определен критерий появления проплавления. Критерием является резкое нарастание глубины зоны упрочнения (изотерма аустенптного превращения) при изменении технологических параметров процесса лазерного упрочнения.

2. Разработаны инженерно-технические решения и средства, их реализации для улучшения морфологии упрочняемой поверхности из зерого ,гчугуна СЧ-24, включаэдие дополнительное сканирование лазерного луча по нормали к направлению движения, позволяющее

более равномерно распределить энергию излучения в пятне нагрева и устройство подачи защитных газов при повышенном давлении в зону упрочнения с низким расходом таза, исключающее окислени и выкипание м талла.

3 Максимальная износостойкость поверхностей из серого чу гуна СЧ-24, работающих в условиях трения скольжения, достигает ся при длительности нагрева 10+1СЮ мс, с использованием комбинированного лазерно-ультразвукового упрочнения. При этом в • структуре присутствует <-о 5% аустенята, 2Q% карбидов и 75% мартенсита, а фазы максимально насыщены углеродом. Использование лазерного'упрочнения при длительности нагрева 10*100 мс позволяет'получить износостойкость поверхностей скольжения в условиях трения скольления на ^ 20% низшую по сравнению с комбинированным лазерно-ультразвуковым методом. В этом случае в зоне упрочнения присутствует 13% аустенита, ■•V 25% "арбидов и 62;' мартенсита. ' (

В течении двух лет старения при комнатной- температуре в 'зоне лазерного упрочнения серого чугуна СЧ-24 остаточного аус тенита уменьщилось на 38%, феррита и карбидов увеличилось на 22$ и 30а соответственно, что не должно привести к снижению износостойкости.

4. Деформации упрочняемых деталей из серого чугуна СЧ-24 являются минимальными, а из.носостойкость увеличивается в 3-5 . раза по сравнению с неупрочненнымн деталями при несплошном лазерном упрочнении поверхностей скольжения 'из серого чугуна СЧ-24, когда упрочнению подвергается 30-50£ всей поверхности, а упрочненные полосы составляют с направлением скольжения углы

• ^ 10+30°.

5. Разработанный технологический процесс лазерного упрочнения поверхностей скольжения из серого- чугуна СЧ-24 увеличил износостойкость деталей в 3-5 раза, а экономический эффект от внедренного работанного технологического процесса составил 15' тысяч рублр-'í в год. ' ' •

ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИОННОЙ РАБОМ

1. Auulevicius Л., Davidonis R., Jaistas 3. The Llossbauer atui of phase transition in .grey cast iron after laser irradiat: on //Interbational Conference on the application of the Uoi

bauer effect 1СлМ-87. - Australia, 1S'37. - P.316.

2; Jakotas E. ,' Baliulia G., Kunapèma R. Investigation and op-tiinioation of laser heat treatment processes in cast iron //III national conference and technikal exhibition with in-terbational participation. Lasers and their applications. -Bugaria, 1938. - 14157.

3. Jakstas E.V., Baliulis G.V. , .Savioiua ii.II. Investigation of tenperature fields in laser heating of plates of the United thickness'//Third .international conference trends in yuontun elektronics. - Rotiania, 1988. - P.520-521.

4. Jakstas E.V. , Anulovicius A.P., l)avidoni.3 Pl. J. Investigation of nicrostructure of the.cast iron surface layer fused by the laser irradiance //Third international conference trends in Quantum iilectronics. --Romania, 1988. - P.316-317.

5. Якштас Э.З., Рекспис Ю.И., Канапенас P.В. Мессбзузровские исследования глубинных фазовых превращений, вызванных лазерным нагревом серого чугуна //<1Ш. - 1988. - Т.66, Г> 4. - С.821-824.

6. Амулявичвс А.П., Давидонис Р.И., Якштас Э.В. Мессбаузровские исследования лазерного воздейс ш на твердый раствор Fe -Si _ Mn - С. Рентгеновский я мессбауэровский анализы превращений фазового состава //Литсскпй физ.сборник. - 1989. -

Т.29, а 2'. - С.231-239.

7. Амулявичгос А'. П., Давидонис Р.И., Якптас Э.В. Мессбаузровские ■ исследования лазерного'воздействия на тзердый раствор Fe -

■ Si _ Мп- С. Распределение примесных атомов //Литовский физ. сборник. - 1989. — Т.,.9, И 4._~ С.494-506.

8. Амулявйчюс А.П., Давидонис Р.И., Якштас Э.В. Мессбаузровские исследования лазерного воздей твия на твердый раствор Fe. -Si - Мп- G. Исследование микроструктуры проб и динамики атомов железа //Литовский фаз,сборник. - 1990. - Т.30, № 4. -

С.446-459.

9. Якштас Э.В..Структуры и фазовый состав серого чугуна, упроч-. ненного лазерным излучением //Республиканская конференция. '

Исследования в области спектроскопии и квантовой электроники. - Вильнюс, 1987. - С.178.

10.Якштас Э.В., Савичюс Э.Г., Еалшис Г.В. Лазерное упрочнение деталей металлорежущих станков //Применение лазеров в науке и технике. - Омск, 1986. - С.Ю-И.

11.Якштас Э.В., Григалюнас C.K., Канапенас Р.-М.В. Поверхностное упрочнение углеродистой стали излучением гранатовых лазеров импульсного и непрерывного действия //Лазерная технология. - В.1'4.1. - ® АН ЛитССР. - Вильнюс, 1986. - С.42-49.

12.Якштас Э.В., Юодялис В.С.:, Канапенас Р.-4Л.В. Исследование лазьрного упрочнения направляющих поверхностей металлорежущих станков //Лазерная технология. - Вып.2. - Ш АН ЛитССР. -

•Вильнюс, 1987. - С.57-63.

13.Якштас Э.В.,' Амулявичюс А.П., Давидонис Р.И. Исследование связи между микротвердостью и динамическими мессбауэровски-ми параметрами серого чугуна, упрочненного лазерным излуче-

• нием //Лазерная технология. - Вып.З. - Ш АН ЛитСЙР. - Вильнюс, 1988. - С.58-67.

14.Кокора А.Н.„ Жуков A.A., Якштас Э.В. Лазерное поверхностное . упрочнение серых чугунов //Лазерная технология* - Вып.З. -Ш> АН ЛитССР. - Вильнюс, 1988. - С.160-167.

15.Якштас Э.В., Балгцшс Г.В., Савичюс Э.Г. Расчеты тепловых полей при нагреве серого чугуна лазерным излучением //Проблемы машиностроения. Лазерная технология. - Вып,5. - Ш АН ЛитССР. -Вильнюс, 1989. - С.28-35.

16.Мажримас Р.В., Якштас Э.В., Канапенас Р.В. Особенности лазера ного упрочнения деталей 'машин //Лазерная технология. - Вып.

6. - I® АН ЛитССР. - Вильнюс,. Т988. - С.58-59.

17.Балшис Г.В., Якпигас Э.В., Савичюр. Э.Г. Расчеты температурных полей при лазерном нагреве, плаотин //Лазерная технология. - Вып.6. - АН ЛитССР. - Вильнюс', 1988. - С.34-35.

18.Амулявичис А.П.,'Давидонис Р.И., Якштас Э.В. Некоторые аспекты рентгеновского и мессбауэровского количественного фазового анализа серого чугуна после лазерного воздействия //Лазерная технология. - Вып.%. -.Hi АН ЛитССР. - Вильнюс, 1988. -С.36-37.

19.Якштас Э.В., Балллис Г.В., Савичюс Э.Г. Влияние толщины деталей на шюаметры лазерного термоупрочнения //Лазерная технология. - Вып.6. - № АН ЛитССР. - Вильнюс,.1988. - С.52-53. •

20.Амулявичюс А.П., Бальчшене М.Л., Якштас Э.В. Доследование статических и динамических искажений в сером чугуне после лазерного упрочнения //Лазерная технология. - Вып.6. - ® АН ЛитССР. - Вильнюс, 1988. - С.54-55. ■

21.Якштас Э.В., Сипавичюс Ч.Ю., Канапенас Р.З. Исследование ла-

зерного термоупрочнения чугунных направляющих станков //Лазерная технология. - Вып.8. - ИФ АН ЛитССР. - Вильнюс, 1989. - С.21-31.

22.Мажримас Р.В., Якштас Э.В., Канапенас Р.-М.р. Зависимость характера абразивного износа структуры чугуна, полученная лазерной термообработкой //Лазерная технология. - Вып.8. -Ш АН ЛитССР. - Вильнюс, 1989. - С.32-38.

23.Амулявичюс А.П., Бальчюнене М.Л., Якштас Э.В. ЯГР - исследо-. ' вания влияния ультразвука на'структурные превращения в системе Ре - 5{ - с. вызванные лазерным излучением //Ядерная спектроскопия и структура атомного ядра. - Л., 1Й90. - С.4РТ.

24.Авторское свидетельство № 16Г7006.Устройство для поверх* ностного лазерного упрочнения/СССР/.