The effect of laser alloying with Al₂O₃ in the surface layer microstructure of EN GJS-500-7 nodular cast iron machine parts

• Autorzy: Paczkowska A. , Piasecki A.

Warianty tytułu

PL

Wpływ stopowania laserowego Al₂O₃ na mikrostrukturę warstwy wierzchniej elementów maszyn z żeliwa sferoidalnego EN GJS-500-7

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The aim of this research was to evaluate the influence of laser alloying with corundum on microstructure and hardness of surface layer of nodular cast iron. The molecular CO₂ laser with 2600 W output power and TEM₀₁ mode was used to perform surface modification. An optical microscope and hardness Vickers tester were used to assess the result of the surface modification. The research showed, that it is possible to modify the surface layer of nodular cast iron by laser alloying with corundum. Microstructure of the alloyed zone was similar to the hardened white cast iron. But it was very homogenous and fine-grained. The average hardness of alloyed zone with corundum was nearly 6-times higher than the matrix of the bulk material. Improved hardness of the surface layer by laser alloying with corundum could favor better wear resistance of machine parts treated in this way.

PL

Celem badań było określenie wpływu stopowania laserowego z użyciem korundu na mikrostrukturę i twardość warstwy wierzchniej żeliwa sferoidalnego. W badaniach wykorzystano laser molekularny CO₂ z maksymalną mocą wyjściową 2600 W i modem TEM₀₁. Zmodyfikowaną warstwę wierzchnią oceniono z użyciem mikroskopu optycznego i twardościomierza Vickers. Po stopowaniu laserowym uzyskano strefę stopowaną o mikrostrukturze podobnej do mikrostruktury zahartowanego żeliwa białego. Charakteryzowała się ona dużą jednorodnością i drobnoziarnistością. Średnia twardość strefy stopowanej korundem była blisko 6-krotnie większa niż twardość osnowy materiału rodzimego. Zwiększona twardość warstwy wierzchniej może korzystnie wpływać na odporność na zużycie obrobionych w ten sposób elementów maszyn.

Słowa kluczowe

EN

laser alloying; corundum; nodular cast iron; surface layer

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej
• Czasopismo: Journal of Mechanical and Transport Engineering
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 66, No. 3
• Strony: 49--56
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Paczkowska A.

• Institute of Machines and Motor Vehicle, Poznan University of Technology

autor

Piasecki A.

• Institute of Materials Science and Engineering, Poznan University of Technology

Bibliografia

• [1] Ashby M.F., Esterling K.E., The transformation hardening of steel surfaces by laser beams, Acta Metall., 1984, 32.
• [2] Burakowski T., Wierzchoń T., Inżynieria powierzchni metali, WNT Warszawa, 1995.
• [3] Kupczyk M., Inżynieria powierzchni. Powłoki przeciwzużyciowe na ostrza skrawające, Poznań, Wydawnictwo Politechniki Poznańskiej 2008.
• [4] Paczkowska M., Analiza możliwości azotowania laserowego żeliwa sferoidalnego, Inżynieria Powierzchni, 2013, 2, p. 75-77.
• [5] Paczkowska M., Wpływ parametrów obróbki laserowej na budowę warstwy powierzchniowej żeliwa sferoidalnego, Inżynieria Materiałowa, 2009, 6, 30, p. 505-508.
• [6] Paczkowska M., Ratuszek W., Waligóra W., Microstructure of laser boronized nodular cast iron, Surface & Coatings Technology, 2010, 205, p. 2542-2545.
• [7] Pirowski Z. et al., Wpływ mikrododatku boru na zmiany hartowności w żeliwie sfero-idalnym z przemianą izotermiczną w odniesieniu do odlewów grubościennych, Journal of Research and Applications in Agricultural Engineering, 2012, vol. 57(2), p. 153-155.