сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
аспирант
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
сотрудник
Москва, г. Москва и Московская область, Россия
УДК 621.891 Общие вопросы. Трение в машине
ББК 345 Общая технология машиностроения. Обработка металлов
В работе представлены результаты исследований по определению размеров зон термоупрочнения прямоугольным пятном полупроводникового лазера, микротвердости и триботехнических свойств образцов стали 55. Испытания на трение и износ были выполнены при трении скольжении и трении качении. В качестве эталонов были выбраны образцы цементованной стали 18ХГТ. Установлено, что глубина зон лазерной закалки и микротвердость при удельной энергии излучения 9 и 6 Дж/мм2 составила 1,53 и 0,97 мм, 9000-11000 и 7000-7600 МПа соответственно. Минимальные моменты трения при скольжении стального контртела от удельной нагрузки получены для образцов после лазерного термоупрочнения при большей удельной энергии излучения. Глубина треков износа при качении шариков из стали ШХ15 для образцов стали 55 термоупрочненных при большей удельной энергии излучения была в 1,5 раза меньше, чем у цементованных образцов из стали 18ХГТ.
лазерная закалка, долговечность, микротвердость, момент трения, глубина, трек, износостойкость
1. Frerichs, F. Process Signature for Laser Hardening. Metals / F. Frerichs, Y. Lu, T. Lübben, T. Radel // Metals, 2021, vol. 11, no. 8, р. 465. doi.org/10.3390/met11030465.
2. He, P. Process Parameters Analysis of Laser Phase Transformation Hardening on the Raceway Surface of Shield Main Bearing / P. He, Y. Ding, S. Jiang, H. Zhang, T. Shen, Y. Wang // Photonics, 2023, vol. 10, р. 287. doi.org/10.3390/photonics10030287.
3. Hadhri, M. Hardness Profile Prediction for a 4340 Steel Spline Shaft Heat Treated by Laser Using a 3D Modeling and Experimental Validation / M. Hadhri, A. El Ouafi, N. Barka // Journal of Materials Science and Chemical Engineering, 2016, vol. 4, рр. 9–19. doi.org/10.4236/msce.2016.44002
4. Kiefer, D. Experimental and simulative studies on residual stress formation for laser-beam surface hardening / D. Kiefer, P. Schüssler, F. Mühl, J. Gibmeier // HTM Journal of Heat Treatment and Materials, 2019, vol. 74, рр. 23–35.
5. Dongre, G. Laser surface hardening of SS316L / G. Dongre, A. Rajurkar, R. Gondil, N. Jaju // IOP Conf. Ser. Materials Science and Engineering, 2021, vol.1070, р. 012107. doihttps://doi.org/10.1088/1757-899X/1070/1/012107.
6. Ovsik, M. The thermal energy influence on the surface layer of construction steels during laser beam cutting / M. Ovsik, M. Stanek, L. Hylova, M. Manas, P. Stoklasek // Manufacturing Technology, 2019, vol. 19, no.1, рр.123–128.
7. Taha, J.M. Effect of laser surface treatment on the some of mechanical properties of AISI 4130 steel // Engineering & Technology Journal, 2017, vol. 35, рр. 85–90. doi.org/10.30684/etj.35.2B.1.
8. Zhang, H. Numerical simulation and experimental study on laser hardening process of the 42CrMo4 steel / H. Zhang, M. Zhu, S. Ji, J. Zhang, H. Fan // Advances in Mechanical Engineering, 2021, vol. 13, no. 9, рр. 1-9. doi.org/10.1177/16878140211044649.
9. Barka, N. Effects of Laser Hardening Process Parameters on Case Depth of 4340 Steel Cylindrical Specimen—A Statistical Analysis / N. Barka, A. El Ouafi // Journal of Surface Engineered Materials and Advanced Technology, 2015, vol. 5, no.3, рр. 124–135. doi.org/10.4236/jsemat.2015.53014.
10. Wagh, S.V. Experimental investigation and effects of laser hardening process parameters on microhardness of En24 Steel / S.V. Wagh, D.V. Bhatt, J.V. Menghani, S.S. Pardeshi, B.B. Deshmukh // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 2020, vol. 814, р. 012003. doi.org/10.1088/1757-899X/814/1/012003
11. Mandolfino, C. Comparing the adhesion strength of 316L stainless steel joints after laser surface texturing by CO2 and fiber lasers / C. Mandolfino, M. Obeidi, E. Lertora, D. Brabazon // The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 2020, vol. 109, рр.1059–1069. doi.org/10.1007/s00170-020-05639-6.
12. Fayyadh, S.K. Enhancement of Mechanical Properties and Corrosion Resistance of Cast Iron Alloy Using CO2 Laser Surface Treatment / S.K. Fayyadh, E.A.K. Al-Khwarizmi, A.S. Alwan // Journal of Mechanical Engineering, 2022, vol. 11, no.1, рр.185–198.
13. Евсеев Д.Г. Технологические методы увеличения долговечности колес пассажирского железнодорожного вагона / Д.Г. Евсеев, В.П. Бирюков, Ю.М. Куликов, А.А. Якубовский // Транспортное машиностроение, 2024. № 3. (27). С. 41-48. doi.org/10.30987/2782-5957-2024-3-41-48.
