Actual Problems in Machine Building 2016 No. 3

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].