Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3

389 / 530

Актуальные проблемы в машиностроении. 2016. №3 Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
389
УДК 621.9.048.7;669.13.017:620.18;669.113.017:620.17
ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ КОНСТРУКЦИОННОЙ
СТАЛИ НА ЭФФЕКТ УПРОЧНЕНИЯ ПРИ ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННОМ
ВОЗДЕЙСТВИИ
С.Н. БАГАЕВ1, академик, директор ИЛФ СО РАН
Г.Н. ГРАЧЕВ1, заведующий лабораторией
А.Л. СМИРНОВ1 , главный конструктор
М.Н. ХОМЯКОВ 1 , мл .научный сотрудник
А.О. ТОКАРЕВ2 , доктор техн. наук, доцент
З.Б. БАТАЕВА2 , канд. техн. наук, доцент
А.Ю. ГЕРБЕР2 , аспирант
(1Институт лазерной физики СО РАН, г. Новосибирск,
2 СГУВТ, г. Новосибирск)
Грачев Г.Н. – 630090, г. Новосибирск, пр. Академика Лаврентьева, 13/3,
Институт лазерной физики СО РАН
e-mail:
Токарев А.О. – 630099, г. Новосибирск, ул. Щетинкина, 33,
Сибирский государственный университет водного транспорта,
e-mail:
Представлены результаты эксперимента по влиянию лазерно-плазменного
воздействия на строение и микротвердость поверхностей конструкционных сталей с
различной структурой: феррито-перлитной, сорбита отпуска и мартенсит. Материалом
исследования служила низколегированная качественная конструкционная сталь 40ХН ГОСТ
4543-71 в состоянии поставки и после термической обработки закалкой с низким и высоким
отпуском. В результате выявлено, что лазерно-плазменная обработка ЛПО позволяет
производить упрочнение поверхности конструкционной стали до высокой (9,0- 11,0 ГПа)
твёрдости, на глубину около 0,2 мм. Применение лазерно-плазменной обработки для
упрочнения поверхности возможно на различных этапах технологического процесса
изготовления или ремонта деталей машин: при обработке поверхности нормализованной или
отожженной стали непосредственно после механической обработки, а также после объёмной
термической обработки с различными видами отпуска на разную твёрдость, которая
определяется назначением обрабатываемых изделий.
Ключевые слова: лазерно-плазменная обработка, поверхностная закалка, структура
стали, этапы технологического процесса.
Введение
Стимулом к активному исследованию и использованию в технологии
металлообработки источников энергии высокой концентрации, в частности лазеров,
являются возможности формирования поверхностной структуры, обеспечивающей
повышенные эксплуатационные свойства [1, 2].
Высокая концентрация энергии обеспечивает при встрече лазерного луча с
поверхностью металла скорость локального нагрева превышающую тысячи градусов в
секунду. Глубина области фазовых превращений в железоуглеродистых сплавах при этом