Застосування лазерного оброблення для підвищення довговічності поршневих кілець

Автор(и)

  • D. Hlushkova Kharkiv National Automobile and Highway University, Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.30977/BUL.2219-5548.2020.88.1.91

Ключові слова:

поршневі кільця, шар борування, лазерний нагрів

Анотація

Анотація. Поршневі кільця в процесі експлуатації підлягають зношуванню. Недостатня зносостійкість матеріалів поршневих кілець часто обмежує зростання продуктивності машин і терміну їх експлуатації. Не завжди потрібний комплекс властивостей поршневих кілець, виготовлених з чавуну, може бути досягнутий традиційними методами термічного або хімікотермічного оброблення. Так, використання традиційних способів борування, пов’язаних з дифузією бору в тверду фазу, призведе до формування робочого шару, що має високу крихкість. Тому актуальною є проблема підвишення зносостійкості поршневих кілець без окрихчування. Використання лазерного нагріву під час борування забезпечує утворення нового шару з особливими властивостями. Однак оптимальні властивості можуть бути досягнуті тільки після встановлення зв’язку між параметрами проведення процесу та глибиною борованого шару. Метою роботи було встановлення впливу параметрів лазерного нагріву на склад та глибину шару борування, оскільки властивості поршневих кілець залежать від глибини останнього. Унаслідок проведених досліджень установлено, що збільшення швидкості переміщення деталі в процесі лазерного нагріву зменшує глибину шару борування. Така залежність спостерігається як за умови товщини обмазки 0,15 мм, так і в разі товщини 0,30 мм. У випадку всіх швидкостей переміщення зразка для використаної обмазки, що містить бор, із вказаними товщинами більша товщина борованого шару та зони термічного впливу відповідає більшій товщині обмазки. Збільшення діаметра плями сприяє зростанню глибини шару. Рентгенографічним і металографічним методами розшифровані фази і структурні складові шару борування. Рентгенографічним і металографічним аналізом визначений зв’язок між швидкістю опромінення і часткою високобористих структур у шарі. Показано, що борований шар у високоміцному чавуні містить такі фази, як FeB, Fe2B, α-фазу, бороцементит Fe3(B, C). Результати досліджень можуть бути поширені й на інші деталі, що підлягають інтенсивному зношуванню.

Посилання

Gladky I., Moschenok V., Tarabanova V., Lalazarova N., Glushkova D. (2014). The technology of constructional materials and materials conduct. Kharkov: KhNAHU, 464.

Grigorjanz A. (2009). The foundation of laser’s processing of materials. Mosсwa: Mashinebuilding, 272.

Matveev U. (2003). The increasing of durabletion of details with using of laser’s processing. Novgorod, 329.

Dzuba Yu., Lyubchenko A., Glushkova D., Tarabanova V. (2003). The strengthening of details of hige-duty castiron. Bulletin of KhNAHU. 72–74.

##submission.downloads##

Номер

Розділ

МАТЕРІАЛОЗНАВСТВО