Лазерное облучение стали

Упрочнение рабочей поверхности трущихся деталей структурой типа белой зоны еще до начала эксплуатации позволяет повысить износостойкость железоуглеродистых сплавов. Отмечено увеличение износостойкости быстроизнашивающихся стальных и чугунных деталей путем предварительной фрикционноупрочняющей обработки.

ФРУО предлагается в качестве упрочняющей обработки фрез стружечных ножей и других деревообрабатывающих инструментов, а также для упрочнения быстроизнашивающихся деталей машин при их изготовлении и ремонте.

Лазерное облучение стали, широко применяемой в резинометаллических парах трения нефтепромыслового оборудования, приводит ж образованию на поверхности детали белой зоны толщиной около 20 мкм. Ее микротвердость составляет 6,6 ГПа. Однако повышение износостойкости стали оказывается недолговечным: по мере изнашивания белой зоны эффект повышения износостойкости исчезает через 15-20 мин.

Исследование поврежденных мест на разных стадиях развития показало последующее слияние трещин в одну общую, проходящую через участок преобразований структуры.

Отмеченное изменение структуры является результатом сопровождающей усталостное разрушение локализации пластической деформации, появления тепловых скачков, локальных диффузионных процессов и фазовых и структурных превращений. Они возникают в местах сосредоточения нагрузок и пиков напряжений и стимулируются комплексом прилагаемых видов нагружения, включающем, кроме циклического воздействия на изгиб и растяжение, значительное динамическое воздействие. Кроме того, здесь не исключено влияние коррозии. В работах Г. В. Карпенко, Л. А. Гликмана показано,- что коррозионные повреждения в условиях механического нагружения возникают в плоскости, расположенной нормально или под некоторым углом к направлению действия растягивающих усилий.