392 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
392
Превращения в стали с феррито-перлитной структурой при лазерно-плазменной
обработке
На рис. 2 схематично представлен процесс структурных превращений по глубине
сечения доэвтектоидной стали с феррито-перлитной структурой.
L – жидкая фаза
A – аустенит
F – феррит
P – перлит
M – мартенсит
ЗЖС – зона закалки из
жидкого состояния
ЗТС – зона закалки из
твёрдого состояния
Исх – исходная
микроструктура
Рис. 2.
Схема фазовых превращений в стали с феррито-перлитной структурой при лазерно-
плазменном воздействии
Наиболее высокая температура, вызывающая плавление и испарение материала, при
лазерной обработке возникает на поверхности обрабатываемых изделий. При последующем
охлаждении за счёт интенсивного теплоотвода в холодную сердцевину металла в зоне
плавления происходит закалка из жидкого состояния ЗЖС и образование мартенсита с
микротвёрдостью 11,0 – 13,0 ГПа. К участкам ЗЖС прилегает зона мартенсита, с твёрдостью
6,0 – 7,0 ГПа, полученного закалкой при охлаждении из твёрдого аустенитного состояния
ЗТС.
В зоне, в которой при нагреве происходит неполное фазовое превращение.
Образование мартенсита начинается по границам перлитных колоний.
В зоне лазерно-плазменного влияния ЗЛВ в стали с феррито-перлитной структурой, то
есть в состоянии поставки, при нагреве до температур ниже Ас
1
, фазовых превращений не
происходит.
Распределение структурных составляющих по сечению зоны лазерно-плазменного
воздействия и их твёрдость приведены на рис. 3. Общая глубина упрочнённого слоя
составляет 0,2 мм [16].