Laserowo-mechaniczna modyfikacja warstwy wierzchniej stali

• Autorzy: Radziejewska J. , Kalita W. , Nowicki B.

Warianty tytułu

EN

Modification of the surface layer of steel by laser mechanical method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy jest przedstawienie wyników zastosowania nowej metody modyfikacji warstwy wierzchniej stali, polegającej na połączeniu laserowego hartowania przetopieniowego lub stopowania z obróbką nagniatania ślizgowego. W większości przypadków po procesie laserowej obróbki warstwa wierzchnia poddana przetopieniu i rekrystalizacji odznacza się wysoką chropowatością oraz residualnymi naprężeniami rozciągającymi, które mogą prowadzić do mikropęknięć. Równoczesne przeprowadzanie obróbki laserowej i obróbki mechanicznej warstwy wierzchniej w podwyższonej temperaturze znacznie zmniejsza chropowatość powierzchni i podwyższa jej własności użytkowe bez konieczności dodatkowej obróbki wykańczajacej.

EN

The objective of this paper is to present results of a new method applied for the modification of surface layer of steel consisting in combining of laser hardening or alloying with the burnishing process . In most cases melting the metal surface layer by laser beam and subsequent recrystalization generates the tension stresses that may lead to microcracking. Simultaneous laser processing and mechanical machining of the surface layer in raising temperature considerable decrease surface roughness and increase its usability without necessity of additional finishing.

Słowa kluczowe

PL

stal; warstwa wierzchnia; metody modyfikacji; obróbka laserowa; obróbka mechaniczna

EN

steel; surface layer; modification; laser-hardened; mechanical working

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT ; Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Mechanizacji Budownictwa i Górnictwa Skalnego
• Czasopismo: Przegląd Mechaniczny
• Rocznik: 2006
• Tom: nr 7-8
• Strony: 17--23
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., il.

Twórcy

autor

Radziejewska J.

autor

Kalita W.

autor

Nowicki B.

• Polska Akademia Nauk, Instytut Podstawowych Problemów Techniki, Zakład Mechaniki Materiałów i Biomechaniki

Bibliografia

• 1. Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria Powierzchni Metali. Wydawnictwa Naukowo-Techniczne, Warszawa 1995.
• 2. Grigorijanc A. G., Safonov A. H.: Metody powierhnostnoj lazernoj obrabotki. Lazerna Technika i Technologia, 1989.
• 3. Viedienov A. A., Gladusz G. G.: Fizyczeskije procesy prilazernoj obrabotkie materiałów. Energoatomizdat, Moskwa 1985.
• 4. Radziejewska J.: Wpływ stopowania laserowego na strukturę geometryczną i stan warstwy wierzchniej. Rozprawa doktorska. Instytut Mechaniki Precyzyjnej, Warszawa 1999.
• 5. Kawalec M., Jankowiak M.: Kształtowanie struktury stereometrycznej powierzchni w procesie hartowania laserowego stali na tokarce. Wybrane Zagadnienia Obróbek Skoncentrowaną Wiązką Energii (Konferencja EM 2003), Bydgoszcz 2003, ss. 201 -210.
• 6. Radziejewska J.: Chropowatość i falistość powierzchni po stopowaniu laserowym. Wybrane Zagadnienia Obróbek Skoncentrowaną Wiązką Energii (Konferencja EM 2003), Bydgoszcz 2003, ss. 193 - 200.
• 7. Arutiunian R. W. et. al.: Wozdejstwie lazernogo izluczenia na materiały. Nauka, Moskwa 1989.
• 8. Anthony T. R., Cline H. E.: Surface Rippling Induced by Surface-Tension Gradients During Laser Surface Melting and Alloying. J. Appl. Phys., Vol. 48, No. 9, 1977.
• 9. Zimnicki J., Rożniakowski K., Wendler B., Kalita W., Hoffman J.: Creation of TiN paths on titanium alloy OT4-1 by the use of a laser beam. Journal of Materials Science, Vol. 33, 1998, pp.1385- 1388.
• 10. Abbas G., West D. R.: Laser Surface Cladding of Stellite and Stellite-SiC Composite Deposits for Enhanced Hardness and Wear. Wear, Vol. 143, 1991.
• 11. lgnatiev M., Kovalev E., Melekhin I, Sumurov I, Surlese S.: Irwestigation of the hardening of titanium alloy by laser nitriding. Wear, Vol. 166, 1993, pp. 233 - 236.
• 12. Cheng W., Finnie I, Gremaud M., Rosselet A., Streit R. D.: The Compliance Method for Measurement of Near Surface Residual Stresses - Application and Validation for Surface Treatment by Laser and Shot-Peening. Transactions of the ASME, Vol. 116, 1994.
• 13. De Hosson J. Th. M., Noordhuis J.: Surface Modification by Means of Laser Melting Combined with Shot Peening: a Novel Approach. Material Science and Engineering, Vol. A121, 1989.
• 14. Kruth J. P., Tonshoff H. K., Klocke F.: Surface and Sub-Surface Quality in Material Removal Processes for Tool Making. 12th International Symposium for Electromachining (ISEM), Aachen, Germany, 11-13 May 1998.
• 15. Jankowiak M.: Laserowe wspomaganie toczenia twardej ceramiki Si3N4. Wybrane Zagadnienia Obróbek Skoncentrowaną Wiązką Energii (Konferencja EM 2003), Bydgoszcz 2003, ss. 184- 192.
• 16. Kovacevic R., Owona N., Vasile D.: Laser-assisted Hot Machining. Research and Development Projects in Manufacturing. S M University, Dallas, Tex., USA, (http://engr. smu.edu/me/kovacevic/rd_projects.html), 2005
• 17. Polijaniuk A., Handzel-Powierża Z, Radziejewska J.: Influence of Laser Treatment on Contact Stiffness. Proc. of the LANE '94, Erlangen, Germany, 1994, pp. 261 - 266.
• 18. Radziejewska J., Hoffman J., Kalita W.: Odporność na zużycie ścierne warstwy wierzchniej modyfikowanej wiązką laserową. Przegląd Mechaniczny nr 13/14/1996, ss. 8-11.
• 19. Pokhmurska A., Kaminskii O., Dovhunyk V., Mucha Z, Kalita W.: Wpływ obróbki laserowej na odporność na ścieranie powierzchni stali eutektycznej. J. Solidification of Metals and Alloys, Vol. 2, No. 42, 2000, pp. 291 - 296.
• 20. Radziejewska J., Kalita W., Bartoszewicz A.: Modification of surface layer properties by laser alloying combined with burnishing. Proc. Ilnd International Conference on "Laser Technologies in Welding and Material Processing", Katsiveli, Ukraine, May 23 - 27, 2005, pp. 214 - 217.
• 21. Radziejewska J., Nowicki B., Kalita W.: Hybrid metod for modification of surface layer. Proc. 13th International Scientific Conference CO-MAT-TECH 2005, Trnava, Slovakia, Oct 20-21, 2005, pp. 977 - 985