Wpływ obróbki laserowej po borowaniu i nawęglaniu na strukturę i właściwości stali konstrukcyjnych

• Autorzy: Pertek A. , Kulka M. , Jankowiak M. , Jóźwiak K. , Nowak I.

Warianty tytułu

EN

Effect of laser heat treatment after boriding and carburizing on structure and properties of constructional steels

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zbadano efekty laserowej obróbki borowanej stali 40H i nawęglonej J 5HN na podstawie analizy zmian mikrostruktury, rozkładów mikrotwardości oraz badań odporności na zużycie przez tarcie warstwy wierzchniej. Otrzymane wyniki badań porównano z właściwościami tych warstw po hartowaniu i odpuszczaniu. Po borowaniu i LOe otrzymano strukturę składającą się ze strefy borków żelaza o mikrotwardości J 500- J 800 HV oraz strefy wpływu ciepła o strukturze martenzytyczno-bainitycznej i mikrotwardości do ok. 750 Hv. W warstwie nawęglonej poddanej LOe można wyróżnić strefę przetopioną o strukturze martenzytycznej i mikrotwardości do ok. 850 Hv, strefę wpływu ciepła o strukturze martenzytycznej, bądź martenzytyczno-bainitycznej i mikrotwardości do ok. 850 HV oraz strefę przejściową o strukturze bainityczno-perlitycznej i mikrotwardości ok. 360 Hv. Stwierdzono, że odporność na zużycie przez tarcie warstw dyfuzyjnych (borowanych i nawęglonych) poddanych laserowej obróbce cieplnej jest wyższa, niż tych samych warstw poddanych hartowaniu i niskiemu odpuszczaniu.

EN

In this paper the effect of laser heat treatment (LHT) after boriding and carburizing on the microstructure, microhardness and wear resistance of surface layer was studied. A comparison of laser heat treated with classic hardened borided layers was presented. After boriding and laser heat treatment the microstructure with iron borides (15001800 HV) and with martensitic and bainitic heat affected zone( up to 750 HV) was observed. In carburized layer after LHT, melted zone with martensite (up to 850 HV), heat affected zone with martensite and bainite (up to 850 HV) and transition zon e with bainite and perlite (360 HV) were shown. A beneficial effect of laser heat treatment on the wear resistance of diffusion layers (borided and carburized) was found as compared with hardened and low-tempered borided and carburized layers.

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Mechaniki Precyzyjnej
• Czasopismo: Inżynieria Powierzchni
• Rocznik: 2002
• Tom: Nr 2
• Strony: 16--25
• Opis fizyczny: 23 rys., 4 tab., 14 bibliogr.

Twórcy

autor

Pertek A.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej

autor

Kulka M.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej

autor

Jankowiak M.

• Instytut Technologii Mechanicznej Politechniki Poznańskiej

autor

Jóźwiak K.

• Instytut Inżynierii Materiałowej Politechniki Poznańskiej

autor

Nowak I.

• Instytut Technologii Mechanicznej Politechniki Poznańskiej

Bibliografia

• [1] Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali. WNT, Warszawa, 1995.
• [2] Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Wyd. Nauk. „Akapit" Kraków, 2000.
• [3] Napadłek W., Przetakiewicz W.: Struktura stali 40H hartowanej laserowo. Mat. konf. nauk. tech. "Nowe Materiały - Nowe Technologie Materiałowe w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym”. „Inżynieria Materiałowa", Szczecin-Świnoujście '98, 10-13 wrzesień 1998, t. I, s. 169-176.
• [4] Napadłek W., Przetakiewicz W.: Właściwości zmęczeniowe stali 40H hartowanej laserowo. „Inżynieria Materiałowa", 2000, Nr 6, s. 365-369.
• [5] Major B., Ciach R.: Laserowa modyfikacja warstwy wierzchniej stopów aluminium i stali. Mat. konf. I Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej Lódź'94 „Nowoczesne Technologie w Inżynierii Powierzchni", Łódź-Spała, 1994, s. 289-295.
• [6] Major B.: Laserowa modyfikacja stali poprzez wprowadzanie węglików i borków. Mat. III Ogólnopolskiej Konferencji Naukowej pt: Obróbka Powierzchniowa, Częstochowa-Kule’96, s. 263-269.
• [7] Pertek A., Jankowiak J., Jóźwiak K., Kulka M., Nowak I.: Wpływ obróbki laserowej po borowaniu i nawęglaniu na strukturę i właściwości stali konstrukcyjnej i narzędziowej. Sprawozdanie z pracy DPB pod kierunkiem M. Kawalca pt: Zastosowanie techniki laserowej do kształtowania właściwości warstwy wierzchniej elementów maszyn i pojazdów. Politechnika Poznańska, Instytut Technologii Mechanicznej, 2000, 2001.
• [8] Pertek A., Kulka M., Jankowiak M.: Zastosowanie techniki laserowej do obróbki cieplnej warstw borowanych. Mat. konf. „Ochrona środowiska w obróbce powierzchniowej metali", Wyd. Instytutu Mechaniki Precyzyjnej; Międzynarodowe Targi Poznańskie, Poznań, 2001, s. 125-128.
• [9] Pertek A., Kulka M., Jankowiak M., Jóźwiak K.: Laser heat treatment of borided layers. "Inżynieria Materiałowa", 2001, Nr 5 (124) rok XXII , wrzesień październik, s. 716-719.
• [10] Podczernjajeva LA.: Formirovanije i svojstva poverchnostnogo sloja pri kompleksnom lazernom borirovanii uglerodistych stalej. „Poroszkovaja Metallurgija", 1997, No 1/2, s. 74-78.
• [11] Safonov A.N.: Osobiennosti borirovanija żeleza i stalej s pomoszczju nieprierywnogo CO2 — lazera. „Metalovedenije i Termiceskaja Obrabotka Metallov", 1998, No 1, s. 5-9.
• [12] Przybyłowicz K., Depczyński W., Mola R.: Modyfication of diffusion coatings structure by laser heat treatment. "Inżynieria Materiałowa", nr 4, 1998, s. 1043-1046.
• [13] Katsamas A.I., Haidemenopoulos G.N.: Surface hardening of low-alloy 15CrNi6 steel by CO2 laser beam. "Surface and Coatings Technology" 115, 1999, s. 249-255.
• [14] Jasiński J., Zyska A., Jeziorski J., Pisarek J.: The surface layer of 20H steel after fluid-laser treatment. "Inżynieria Materiałowa", nr 4, 1998, s. 1262-1267.