Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

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. БАГАЕВ 1 , академик, директор ИЛФ СО РАН Г.Н. ГРАЧЕВ 1 , заведующий лабораторией А.Л. СМИРНОВ 1 , главный конструктор М.Н. ХОМЯКОВ 1 , мл .научный сотрудник А.О. ТОКАРЕВ 2 , доктор техн. наук, доцент З.Б. БАТАЕВА 2 , канд. техн. наук, доцент А.Ю. ГЕРБЕР 2 , аспирант ( 1 Институт 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: grachev@laser.nsc.ru Токарев А.О. – 630099, г. Новосибирск, ул. Щетинкина, 33, Сибирский государственный университет водного транспорта, e-mail: aot51@ngs.ru 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