Все статьи автора в журнале: Лысенко В.В.

1. Диссипативные структуры взаимодействия лазерного излучения с конструкционной сталью 45

   Dissipative structures of laser interaction with structural 45 steel

   Номер: 2019 / 06

   Ким В.А. | Kim V.A. | Аунг Нгве Тэйн | Aung N. Thein | Лысенко В.В. | Lysenko V.V. | Афанасьева А.А.Afanas’eva A.A.

   Авторы статьи

   Authors

   Ким В.А.

   Kim V.A.

   Аунг Нгве Тэйн

   Aung N. Thein

   Лысенко В.В.

   Lysenko V.V.

   Афанасьева А.А.

   Afanas’eva A.A.

   ---

   Диссипативные структуры взаимодействия лазерного излучения с конструкционной сталью 45

   Поверхностная структура при лазерной обработке формируется в неравновесных условиях взаимодействия материала с концентрированным энергетическим потоком. Такая структура характеризуется повышенной плотностью дефектов кристаллического строения, развитыми внутренними границами и высокой степенью упорядоченности, которые определяют ее диссипативные свойства с упрочнением. Количественными показателями диссипативной структуры являются средняя плотность границ и относительная площадь "темных" микроструктурных объектов. К "темным" микроструктурным объектам относят структурные составляющие темного цвета, идентифицированные травлением металлографического шлифа, обладающие более высокой свободной энергией или химическим потенциалом. Структура, полученная в результате твердофазной закалки, имеет среднюю плотность границ выше по сравнению со структурой, сформированной из жидкофазного расплава. Показатель — относительная площадь "темных" микроструктурных объектов ведет себя противоположным образом. С повышением удельной энергии лазерного излучения средняя плотность границ и микротвердость изменяются по экстремальной зависимости, при этом их максимумы располагаются в одной режимной области. Микротвердость поверхностного слоя, полученного в зоне твердофазной закалки, выше, чем в слое, сформированном из расплавленного слоя. Для обеспечения максимально упрочненного поверхностного слоя рекомендуется после лазерной обработки проводить полировку для снятия поверхностного слоя толщиной 50...100 мкм.

    

   ---

   Ключевые слова

   лазерная обработка, микроструктура, диссипация, микротвердость, плотность границ, относительная площадь, дефекты кристаллического строения, закалка, отпуск

   Dissipative structures of laser interaction with structural 45 steel

   The surface structure during laser processing is formed under non-equilibrium conditions of interaction of the material with concentrated energy flow. This structure is characterized by high density of crystal defects, develo ped internal boundaries and high degree of order, which determine its dissipative properties with hardening. Quantitative indicators of dissipative structure are the average density of boundaries and the relative area of “dark” microstructural objects. The “dark” microstructural objects include structural components of dark color, identified by etching of the section metallographic specimen, having higher free energy or chemical potential. The structure obtained as result of solid-phase hardening is characterized by higher average density of the boundaries in comparison with the structure formed from the liquid-phase melt. The relative area of “dark” microstructural objects behaves in the opposite way. The average density of the boundaries and microhardness change in extreme dependence, with increase in the specific energy of laser radiation, while their maxima are located in the same regime region. The microhardness of the surface layer obtained in the solid-phase hardening zone is higher than in the layer formed from the molten layer. To ensure the maximum hardened surface layer, it is recommended to polish after laser processing to remove the surface layer of 50...100 microns thickness.

   ---

   Keywords

   laser processing, microstructure, dissipation, microhardness, boundaries density, relative area, crystal defects, hardening, tempering