W artykule opisano przebieg i wyniki badań procesu przetapiania wiązką lasera diodowego HPDL, powierzchni roboczej narzędzi kuźniczych ze stali narzędziowej stopowej do pracy na gorąco X37CrMoV5-1. Określono wpływ parametrów przetapiania laserowego na kształt i jakość oraz odporności na zużycie scierne typu metal-metal przetopionych warstw wierzchnich narzędzi kuźniczych ze stali X37CrMoV5-1.
The main reason for the laser remelting of the components made by cast aluminium alloys is to obtain high hardness and wear resistance at the surface for larger lifetime as a result of the rapid solidification. The final microstructure, phase composition and properties of aluminium alloys depend on the laser process parameters and obviously on the nature of the equilibrium system. The effect of laser surface remelting at cryogenic conditions on the microstructure, microhardness and corrosion characteristics of AlSi13Mg1CuNi alloy are presented. The beneficial effect of laser treatment on the microstructure, microhardness and wear behaviour was observed.
PL
Przetapianie laserowe elementów wykonywanych ze stopów aluminium stosowane jest w celu uzyskania wysokiej twardości i odporności na ścieranie oraz zwiększenia żywotności w rezultacie szybkiej krystalizacji. Mikrostruktura, skład fazowy i właściwości stopów aluminium zależą od parametrów obróbki laserowej i ich wykresów równowagi fazowej. W artykule przedstawiono wpływ powierzchniowego laserowego przetapiania w warunkach kriogenicznych na mikrostrukturę, mikrotwardość i właściwości korozyjne stopu AlSi13Mg1CuNi. Stwierdzono korzystny wpływ obróbki laserowej na mikrostrukturę, mikrotwardość i odporność na zużycie ścierne badanego stopu aluminium.
The microstructure of a pulsed Nd:YAG laser melted bronze was studied. The microstructure formed under rapid solidification conditions was investigated by scanning electron microscopy and energy-dispersive X-ray spectroscopy. A very fine microstructure was formed under such rapid solidification conditions like laser melting. The high chemical homogeneity and fine structure of the melted zone were attributed to high cooling rates due to the short interaction time with Nd: YAG pulsed laser radiation and relatively small volume of the melted material. The structure obtained in the surface layer after laser melting permits to get a high level of hardness and an improved wear resistance.
PL
W pracy przedstawiono badania mikrostruktury brązu po obróbce powierzchniowej laserem impulsowym Nd:YAG. Analizę mikrostruktury powstałej podczas gwałtownego krzepnięcia przeprowadzono za pomocą skaningowego mikroskopu elektronowego (SEM) oraz spektroskopu energo-dyspersyjnego (EDS). Utworzona mikrostruktura charakteryzuje się znacznym rozdrobnieniem. Znaczne ujednorodnienie chemiczne oraz rozdrobnienie struktury strefy przetopionej jest spowodowane bardzo dużą szybkością chłodzenia, która wynika z krótkiego czasu oddziaływania pomiędzy wiązką laserową a stosunkowo niewielką objętością materiału przetapianego. Mikrostruktura otrzymana w warstwie wierzchniej po laserowej obróbce powierzchniowej charakteryzuje się dużą twardością i zwiększoną odpornością na ścieranie.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Purpose: The reason of this work was to determine the laser treatment parameters, particularly the laser power, to achieve a high value of layer hardness for protection of this hot work tool steel from losing their work stability and to make the tool surface more resistant for work. The purpose of this work was also to determine technological and technical conditions for remelting the surface layer with HPDL. Design/methodology/approach: In this paper the results of new laser treatment techniques applied in metal surface technology are presented and discussed. There is presented laser treatment with remelting of hot work tool steel 32CrMoV12-28 with ceramic powders especially carbide - TaC, as well as results of laser remelting influence on structure and properties of the surface of the hot work steel, carried out using the high power diode laser (HPDL). Special attention was devoted to monitoring of the layer morphology of the investigated material and on the particle occurred. Optical and scanning electron microscopy was used to characterize the microstructure and intermetallic phases occurred. Findings: The layer is without cracks and defects as well as has a considerably higher hardness value compared to the non remelted material. The hardness value increases according to the laser power used so that the highest power applied gives to highest hardness value in the remelted layer. Research limitations/implications: The results present only four choused laser powers by one process speed rate. Also one powder in form of TaC was used for alloying with the particle size of 10μm. Practical implications: The aim of this work is the determination of laser treatment technique for alloying and remelting of hot work tool steel. Originality/value: The originality of this work is based on applying of High Power Diode Laser for improvement of steel mechanical properties.
W artykule przedstawiono wyniki badań wpływu warunków obróbki laserowej, w tym mocy lasera oraz dodatków stopowych zawartych w wybranych proszkach węglików, na strukturę i własności warstwy wierzchniej stali stopowej narzędziowej do pracy na gorąco X40CrMoV5-1. Obróbkę wykonano za pomocą lasera diodowego dużej mocy. W opracowaniu zaprezentowano wyniki badań własnych wykonanych na próbkach ze stali narzędziowej stopowej do pracy na gorąco X40CrMoV5-1 poddanych konwencjonalnej obróbce cieplnej, a następnie przetapianych lub stopowanych laserowo w zakresie mocy lasera 1,2÷2,3 kW z udziałem proszków węglików. Celem wykonanych badań było sprawdzenie, czy w wyniku wprowadzenia do warstwy wierzchniej badanej stali pierwiastków pochodzących z rozpuszczających się proszków węglików jest możliwa poprawa własności użytkowych materiału.
EN
The paper presents investigations results of the laser treatment influence including laser power, and the alloying elements of selected carbide powders on the structure and properties of surface layer of remelted or alloyed hot work steel X40CrMoV5-1 prepared by high power diode laser. In the study, the results of researches carried out on the samples from alloyed hot work tool steel X40CrMoV5-1 subjected conventional heat treatment and then laser remelted and laser alloyed with carbides powder in the 1.2÷2.3 kW power range of laser are presented. The purpose of investigations was to test whether the introduction addition to the surface layer of the investigated steel of elements from dissolving carbides powders with improve useful properties of investigated material.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono wyniki badań metalograficznych SEM, pomiarów mikrotwardości HV0,1 oraz wyznaczono naprężenia własne w warstwie wierzchniej stali C45 nadtopionej wiązką lasera CO2.
EN
The paper presents the results of laser surface modification on the C45 medium carbon steel. The laser heat treatment has been carried out by CO2 laser beam. Scanning electron microscopes and Vickers hardness tester were used to investigate structure and microhardness of the surface layer. Residual stresses in the laser remelted zone measurement by Waissman - Phillips method. In the microstructure after laser remelting three zone have been observed: remelted zone (of microhardness 480 -610 HV0,1), heat affected zone to solidus temperature (of microhardness 450 -550 HV0,1) and heat affected zone to temperature with range A1 - A3. This surface layer performs different residual stresses: compression (ab. 300 MPa) and tenssion (ab. 150 MPa).
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.