Підвищення якості інструментів і деталей із клиноподібними робочими елементами застосуванням лазерного зміцнення
Структурно-фазові перетворення у сталях, конструкційних матеріалах при дії лазерного випромінювання для зміцнення. Закономірності зміни теплового стану масивних тіл, об’єктів типа клин. Вплив лазерного опромінювання на властивості матеріалів та виробів.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | автореферат |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 27.07.2014 |
| Размер файла | 57,2 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Показано, что лазерный нагрев стали Р6М5 позволяет получить на поверхности упрочненный слой с твердостью 10,5-11 ГПа при строго определенных условиях облучения, обеспечивающих формирование высокодисперсной структуры, включающей высокоуглеродистый мартенсит, необычно большое (20-22%) для такой твердости количество остаточного аустенита и сложные карбиды типа Fe3W3C, VC (30-35%). Приведено обоснование оптимальности полученной структуры. Численным решением тепловой задачи установлены характеристики теплового состояния материала, обусловившего получение оптимальной структуры. Сформулирована точка зрения на механизм лазерного упрочнения быстрорежущей стали.
Предложена математическая модель, адекватно описывающая процесс нагрева режущих кромок инструментов при действии непрерывного излучения СО2 лазера. Показано, что для управления температурным режимом клина целесообразно использовать такие параметры обработки, как скорость перемещения теплового источника V и величину смещения максимума его интенсивности относительно кромки клина а*, при стабильных значениях мощности излучения и диаметра пятна фокусирования. Определены области оптимальных режимов лазерного упрочнения, ограниченные критическими значениями V и а*, соответсвующими недопустимым ситуациям: оплавлению кромки, оплавлению передней поверхности, отрыву упрочненного слоя от кромки, когда скорость охлаждения в зоне ниже критической.
Приведены данные о влиянии лазерного облучения на характер распределения остаточных напряжений в упрочненном слое клина и его триботехнические характеристики. Показано, что при оптимальных условиях облучения в упрочненном слое сталей формируются сжимающие остаточные напряжения, переходящие в зоне отпуска в растягивающие. Лазерное упрочнение стали Р6М5 по сравнению со стандартной закалкой обеспечивает повышение износостойкости в условиях сухого трения в 1,5...2,5 раза; при этом отмечается снижение в 2 раза коэффициента трения, отсутствие схватывания, образование текстурированой структуры упрочненного слоя. Сообщается о результатах стойкостных испытаний дисковых долбяков, вырубных штампов и барабанных ножей для размалывания сои, проведенных в условиях промышленных предприятий, свидетельствующие о высокой эфективности разработанной технологии
Ключевые слова: лазер, упрочнение, моделирование, тепловые процессы, клин, клиновидные элементы, опимальные режимы, структура, микротвердость, остаточные напряжения, износостойкость.
SUMMARY
Jawad Jadallah Mustafa AL-Duweik. An improvement of quality of tools and pieces having wedge-shaped working parts using laser hardening - Typescript.
Thesis for the candidate of technical sciences degree, the specialty 05.03.07 - Processes of physicotechnical treatment - “Kiev Polytechnical Institute”, National Technical University of Ukraine - Kiev, 2004.
This study analyses the problem of laser hardening of pieces of machines and tools having wedge-shaped working parts made of carbon and high-speed tool and structural steels. As specified, cases of laser radiation having an effect on tools representing a semi-closed block and considerably less on those with wedge-shaped working parts has been sufficiently studied by now. For the latter ones an experimental determination of optimal modes of hardening is either impossible or very complicated, especially if such tools have small angles of wedge and are made of high-speed steels. To solve the said problem, an algorithm of determination of optimal conditions of laser irradiation of tools with wedge-shaped working parts is proposed. As demonstrated, laser heating of the R6M5 steel allows to obtain a hardened case with a hardness of 10.5-11GPa on the surface in strictly fixed heating conditions. A mathematical model of the process of wedge heating with an impact of CO2 laser radiation is proposed. As specified, the control of the wedge temperature mode is expedient using the rate of heating source transfer and the amount of displacement of maximum of intensity thereof from the wedge edge. Disclosed is the origination of compressive residual stresses in hardened case of steels and tensile stresses in the tempering zone at optimal irradiation conditions. The R6M5 steel laser hardening provides for wear-resistance increase by 1.5...2.5 times in the conditions of dry friction, reducing by 2 times the friction coefficient. Results of disc rams, punching dies and drum knives resistance tests performed in industrial enterprises conditions are reported, thus proving a high effectiveness of the developed technology.
Keywords: laser, hardening, simulation, heat processes, wedge, wedge-shaped parts, optimal modes, structure, microhardness, residual stresses, wear resistance.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Вимірювання енергетичних характеристик лазерного випромінювання. Основні типи сучасних лазерів і тенденції їх розвитку. Калориметричні методи вимірювання потужності лазерного випромінювання. Вибір типа калориметричного вимірювача та приймального елементу.
дипломная работа [482,8 K], добавлен 19.02.2012Напрями зміцнення сталей і сплавів. Концепція високоміцного стану. Класифікація методів зміцнення металів. Технології поверхневого зміцнення сталевих виробів. Високоенергетичне хімічне модифікування поверхневих шарів. Плазмове поверхневе зміцнення.
курсовая работа [233,4 K], добавлен 23.11.2010Лазерная технология. Принцип действия лазеров. Основные свойства лазерного луча. Монохромотичность лазерного излучения. Его мощность. Гиганский импульс. Применение лазерного луча в промышленности и технике, медицине. Голография.
реферат [44,7 K], добавлен 23.11.2003Конструктивно-технологические особенности блока управления лазерного проектора. Определение коэффициента автоматизации и механизации операций контроля и настройки электрических параметров. Выбор метода изготовления блока управления лазерного проектора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 05.04.2013Изучение характера радиационного и теплового воздействия лазерного ослепляющего облучения на элементы приемных устройств. Разработка концепции построения и математической модели функционирования микромеханического затвора с наносекундным быстродействием.
дипломная работа [827,1 K], добавлен 02.03.2017Рассмотрение методов лазерной размерной обработки хрупких неметаллических материалов. Описание экспериментального оборудования: лазерного технологического комплекса и инструментального микроскопа БМИ-1Ц. Изучение процесса управляемого термораскалывания.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 19.04.2014Абразивне зношування та його основні закономірності. Особливості гідроабразивного зношування конструкційних матеріалів. Аналіз методів відновлення зношених деталей машин. Композиційні матеріали, що використовуються для нанесення відновних покриттів.
дипломная работа [8,9 M], добавлен 22.01.2017Обнаружение целей с помощью лазерной локации. Описание обобщенной и структурной схем лазерного локатора. Основные геометрические схемы лазерной локации - бистатическая и моностатическая. Объекты локации и характер отражения от них, оптические помехи.
контрольная работа [3,6 M], добавлен 01.03.2012Изучение лазерного инициирования взрывных работ без инородных включений. Импульсное воздействие лазерного излучения. Механизм инициирования тэна излучением. Начальные стадии различных путей разложения тэна в зависимости от способа воздействия на него.
реферат [243,0 K], добавлен 15.01.2017Физические особенности лазерной сварки титановых сплавов. Моделирование процесса воздействия лазерного излучения на металл. Исследование влияния энергетических и временных характеристик и импульсного лазерного излучения на плавление титановых сплавов.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 11.01.2014Анализ конструкции гильз цилиндров двигателей. Условия работы и основные дефекты детали. Расчет поворотного привода роботизированного лазерного комплекса, используемого для тepмoупpoчнeния поверхности гильз. Структура системы управления устройством.
дипломная работа [2,5 M], добавлен 01.08.2015Медико-биологические основы взаимодействия лазерного излучения с кожей человека. Преимущества и недостатки лазерной эпиляции, допустимые уровни лазерного излучения. Конструкция и принцип действия лазерной установки, расчет параметров оптической системы.
курсовая работа [126,8 K], добавлен 24.10.2009Исследование систем контроля режущего инструмента. Выбор и описание технологических и инструментальных средств. Построение функциональной модели и структурной схемы. Выбор оборудования. Описание ввода в эксплуатацию системы лазерного контроля инструмента.
курсовая работа [29,7 K], добавлен 06.04.2012Основні принципи здійснення електроерозійного, електрохімічного, ультразвукового, променевого, лазерного, гідроструменевого та плазмового методів обробки матеріалів. Особливості, переваги та недоліки застосування фізико-хімічних способів обробки.
реферат [684,7 K], добавлен 23.10.2010Художнє конструювання побутових виробів. Утилітарні та естетичні властивості виробів, перелік ергономічних вимог. Принципи класифікації електротехнічних виробів, як об’єктів дизайну. Маркетинговий підхід до розробки та реалізації промислових виробів.
курсовая работа [51,3 K], добавлен 26.05.2009Закономірності сушіння дисперсних колоїдних капілярно-пористих матеріалів на прикладі глини та шляхи його інтенсифікації, а саме: зменшення питомих енергетичних затрат на процес, підвищення якості одержаного матеріалу та антропогенний вплив на довкілля.
автореферат [2,4 M], добавлен 11.04.2009Роль контрольно-измерительной техники в обеспечении качества и конкурентоспособности продукции. Требования к мобильным координатно-измерительным машинам фирмы FARO. Особенности портативных измерительных манипуляторов, принцип работы лазерного сканера.
реферат [1,5 M], добавлен 07.03.2010Вивчення вирішення задач технологічного забезпечення якості поверхні деталей та їх експлуатаційних якостей. Огляд геометричних та фізико-механічних параметрів поверхні: хвилястості, твердості, деформаційного зміцнення, наклепу, залишкового напруження.
контрольная работа [196,9 K], добавлен 08.06.2011Загальні відомості про отримання покриттів газотермічним напиленням. Термічні параметри плазмових струменів. Способи стабілізації дуги в плазмотронах. Плазмове нанесення і обробка. Контроль якості. Правила техніки безпеки при проведенні напилення.
реферат [416,4 K], добавлен 03.02.2009Оцінка впливу шорсткості поверхні на міцність пресованих з'єднань деталі. Визначення залежності показників втомленої міцності заготовки від дії залишкових напружень. Деформаційний наклеп металу як ефективний спосіб підвищення зносостійкості матеріалу.
реферат [648,3 K], добавлен 08.06.2011
