Издательство
Каталог
Авторам
Рекламодателям
КонтактыВНИМАНИЕ!
Новый адрес редакций журналов Колодезный пер., 2 А.
ООО «Издательство «Инновационное машиностроение»
- КНИГИ Прайс-лист
- ЖУРНАЛЫ Прайс-лист
Книги и журналы, просмотренные ранее
Статьи автора
К последнему номеру журналаВсе статьи автора в журнале: Яресько С.И.
- Особенности износа режущего инструмента после лазерного упрочнения на воздухе и в среде инертного газаWear features of the cutting tool after laser hardening on air and in the environment of inert gasАвторы статьиAuthorsЯресько С.И.Yaresko S.I.
Особенности износа режущего инструмента после лазерного упрочнения на воздухе и в среде инертного газа
Приведены результаты испытаний стойкости проходных токарных резцов, упрочненных лазерным излучением на воздухе и в среде инертного газа. Определены режимы резания, при которых достигается наибольшая эффективность лазерной обработки. Установлено, что в результате лазерной обработки на воздухе повышается стабильность изнашивания инструмента в широком диапазоне скоростей резания, существенно расширяется диапазон режимов резания, при котором достигается интенсивность износа упрочненного инструмента.
Ключевые слова
режущий инструмент, токарный резец, быстрорежущая сталь, лазерное упрочнение, износ, стабильность изнашивания, интенсивность износа.
Wear features of the cutting tool after laser hardening on air and in the environment of inert gas
Results of wear resistance tests of the straight turning lathe tools hardened by laser radiation on air and in the environment of inert gas are presented. Regimes of cutting at which the greatest efficiency of application of laser treatment is reached are determined. It is established, that laser treatment on air provides increase of stability of wear-out of the tool in a wide range of cutting speeds, leads to significant expansion of a range of cutting regimes at which decrease of the wear of the hardened tool is reached, minimizes wear intensity of the hardened tool.
Keywords
cutting tool, lathe tool, high-speed steel, laser hardening, wear, stability of wear-out, wear intensity.
- Апробация в производственных условиях результатов моделирования процесса резания инструментом, упрочненным лазерным излучениемАвторы статьиAuthorsЯресько С.И.Yaresko S.I.
Апробация в производственных условиях результатов моделирования процесса резания инструментом, упрочненным лазерным излучением
В результате анализа адекватной многофакторной математической модели процесса резания инструментом, упрочненным лазерным излучением, сформулированы требования к режимам его облучения и эксплуатации. Наиболее предпочтительные варианты лазерной обработки инструмента и условия его эксплуатации были проверены на стандартных технологических операциях машиностроительного производства. Представленные результаты испытаний инструмента хорошо согласуются с выводами, полученными на основании анализа модели процесса резания упрочненным инструментом.
Ключевые слова
Keywords
- Формирование температурного поля в режущем клине инструмента при импульсной упрочняющей лазерной обработкеFormation of a temperature field in a cutting wedge of the tool at pulse laser hardeningАвторы статьиAuthorsЯресько С.И.Yaresko S.I.Горяинов Д.С.Goryainov D.S.
Формирование температурного поля в режущем клине инструмента при импульсной упрочняющей лазерной обработке
Решена задача о нагреве режущего клина инструмента импульсным лазерным излучением. Разработанная модель учитывает влияние геометрических параметров инструмента, пространственных и временных характеристик лазерного излучения на формирование температурного поля в зоне лазерной обработки. Определены режимы упрочняющей лазерной обработки, обеспечивающие наилучшие параметры зоны лазерного воздействия. Разработаны методики выбора технологических параметров процесса упрочнения режущего инструмента
Ключевые слова
температурное поле, режущий инструмент, лазерное упрочнение, моделирование, метод конечных элементов
Formation of a temperature field in a cutting wedge of the tool at pulse laser hardening
A problem about heating of a cutting wedge of the tool by pulse laser radiation was solved by method of finite elements in three-dimensional statement numerically. The developed model considers influence of geometrical parameters of the cutting tool and the space and time characteristics oflaser radiation on shaping temperature field in a zone oflaser treatment. The regimes ofhardening laser treatment providing the best parameters ofa zone oflaser affecting have been defined as a result ofnumerical experiments. Procedures ofchoice oftechnological parametersofhardeningofa cuttingtool have been developed
Keywords
temperature field, cutting tool, laser hardening, modelling, method offinite elements
- Гомогенизация структуры закаленного слоя при лазерной обработке конструкционных сталейHomogenization of hardened layer structure during laser treatment of structural steelsАвторы статьиAuthorsЯресько С.И.Yaresko S.I.Новиков В.А.Novikov V.A.Балакиров С.Н.Balakirov S.N.Соколов С.Н.Sokolov S.N.Миряха А.Н.Miryaha A.N.yarsi54@gmail.comyarsi54@gmail.com
Гомогенизация структуры закаленного слоя при лазерной обработке конструкционных сталей
УДК 004.9+621.373.826:621.78+620.186
DOI: 10.36652/1813-1336-2024-20-9-409-418
Представлены результаты исследований микроструктуры хромистой конструкционной стали 40Х после лазерной обработки с использованием непрерывного мощного диодного лазера номинальной мощностью 6 кВт. Проведена оценка однородности распределения микротвердости в зоне лазерного воздействия. Лазерная обработка осуществлялась пятном прямоугольного сечения размерами 20×2 мм при мощности лазерного излучения 2,8 и 3,6 кВт и скорости сканирования лазерного луча 5, 10 и 12 мм/с. Методами металлографии и дюрометрии получены сведения о строении зон лазерного воздействия и структурных составляющих стали в них. Установлено, что существенные изменения в поверхностном слое материала при лазерной обработке без оплавления поверхности происходят на глубине до 400...500 мкм, а с оплавлением на глубине до 1500...2000 мкм. При этом микротвердость в зоне лазерного воздействия возрастает в 2,1—3,9 раза, достигая значений 550...650 HV0,1. Показано, что неоднородность распределения микротвердости по сечению зоны обработки при упрочнении с использованием лазерного пучка прямоугольного сечения не превышает 15...17 %, что позволяет рекомендовать мощный диодный лазер с регулируемым энергетическим профилем лазерного пятна для решения задач упрочняющей обработки. Методом конечных элементов решена задача определения температурного поля при упрочняющей лазерной обработке движущимся сосредоточенным непрерывным источником тепла. Выполнено сравнение экспериментальных и расчетных значений глубины зоны лазерного воздействия при обработке стали 40Х лазерным пучком прямоугольного сечения. После производственных испытаний ресурс упрочненных изделий из стали 40Х увеличился в 2—3 раза.
Ключевые слова
лазерная упрочняющая обработка, конструкционная сталь, металлографический анализ, однородность структуры, конечно-элементное моделирование, температурное поле
Homogenization of hardened layer structure during laser treatment of structural steels
The results of studies of the AISI 5135 chromium structural steel microstructure after laser treatment (LT) using a continuous high-power diode laser with a nominal power of 6 kW are presented. The homogeneity of the microhardness distribution in the laser impact zone was evaluated. Laser treatment was carried out with a rectangular cross-section spot measuring 20×2 mm at laser radiation power of 2.8 and 3.6 kW and laser beam scanning speeds of 5, 10 and 12 mm/s. Information about the structure of the laser impact zones (LIZ) and the structural components of steel in them were obtained by metallography and durometry. It has been established that significant changes in the surface layer of the material occur at depths of up to 400...500 microns when the surface is not melted, and at depths of up to 1500...2000 microns when the surface is melted. At the same time, the microhardness in LIZ increases by 2.1...3.9 times, reaching values of 550...650 HV0.1. It is shown that the inhomogeneity of the microhardness distribution over the cross-section of the LT zone during hardening using a rectangular laser beam does not exceed 15...17 %. In this case, a powerful diode laser with an adjustable energy profile of the laser spot can be recommended for solving tasks of hardening treatment. The task of determining the temperature field with a hardening LT by a moving concentrated continuous heat source was solved by the finite element method. The comparison of experimental and calculated values of the depth of the LIZ during LT of AISI 5135 steel using a rectangular cross-section laser beam was carried out. After production tests, the resource of hardened AISI 5135 steel products increased 2—3 times.
Keywords
laser hardening treatment, structural steel, metallographic analysis, uniformity of structure, finite element modeling, temperature field
