OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 291 MATERIAL SCIENCE низкоуглеродистой стали после лазерной цементации с оплавлением; • исследование влияния криогенной обработки на твердость и содержание остаточного аустенита в упрочненном слое. Материалы и методы исследований В качестве основы для получения цементируемого поверхностного слоя в металле использовали сталь 20 – низкоуглеродистую качественную конструкционную сталь, известную своей высокой прочностью, хорошей обрабатываемостью, свариваемостью и ковкостью. Типичный химический состав стали 20 по ГОСТ 1050–2013: 0,17…0,24 % (C), 0,35…0,65 % (Mn), 0,17…0,37 % (Si), не более 0,030 % (P), не более 0,030 % (S). Она обладает минимальным пределом прочности на растяжение 450 МПа и пределом текучести 245 МПа. Удлинение до разрушения может достигать 35…40 %. Легко подвергается холодной и горячей вытяжке с использованием соответствующего формовочного оборудования. Размеры образцов для лазерной обработки составили 100×40×10 мм. На поверхность образца стали 20 наносилась графитсодержащая смесь (графит марки ЭГС). На рис. 1 представлены фрагменты графита в порошковом составе. Подробная технология нанесения графитовой смеси в виде пастообразной массы на поверхность образцов подробно приведена в работах авторов [13–29]. Лазерная модификация поверхности с нанесенным графитовым слоем проводилась с использованиРис. 1. Фрагменты частиц графитвого покрытия с размером < 0,08 мм Fig 1. Fragments of graphite coating particles with a size of < 0.08 mm Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Параметры процесса насыщения Parameters of the saturation process Расстояние до поверхности образца, мм / Distance to sample surface (mm) Скорость перемещения, мм/с / Traverse speed (mm/s) Мощность лазерного нагрева, кВт / Laser power (kW) Содержание графита, % / Graphite content (%) Удельный вес покрытия, г/м2 / Coating specifi c weight (g/m2) 5 3 3 3 1,0 / 1.0 1,0 / 1.0 1,0 / 1.0 10 100…120 5 25 130…150 5 50 160…180 4 10 10 10 1,5 / 1.5 1,5 / 1.5 1,5 / 1.5 10 80…100 4 25 110…130 4 50 140…160 ем обрабатывающего блока, оснащенного волоконным лазером непрерывного действия на основе иттербия (LS-16, 1,5 кВт, IPG Photonics, Оксфорд, Массачусетс, США), излучающим на длине волны 1,07 мкм. В табл. 1 показаны режимы, при которых осуществляли процесс лазерного насыщения. Содержание углерода в заданном науглероженном слое определяли методом оптической эмиссионной спектрометрии тлеющего разряда (GD-Profi ler 2™). Твердость измеряли с помощью полуавтоматического твердомера Виккерса MH-500 с нагрузкой 500 г и шагом вдавливания 0,25 мм. Рентгенодифракционные спектры регистрировали с помощью прибора SmartLab 9KW с медной мишенью Cu-Kα и длиной волны рентге-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1