Оценка свойств образцов из стали 65Г после лазерного и традиционных методов упрочнения применительно к эксплуатации сельскохозяйственных и лесотехнических машин

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В статье проведен анализ структурного, напряженного состояния и триботехнические испытания образцов из стали 65Г после лазерного и традиционных методов упрочнения для возможного продления сроков эксплуатации деталей машин и механизмов лесной и сельскохозяйственной техники. Установлено, что абразивная износостойкость повысилась в 2,5 и 1,7 раза по сравнению со сталью 65Г в исходном состоянии и после объемной закалки соответственно. По результатам экспериментальной оценки уровня термических остаточных напряжений после объемной печной закалки и лазерного упрочнения образцов из стали 65Г выполнен расчет прогнозируемого ресурса последующей эксплуатации деталей почвообрабатывающих механизмов и машин.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Владимир Павлович Бирюков

Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: journal@electronics.ru
ORCID iD: 0000-0001-9278-6925

ведущий научный сотрудник, к. т. н.

Россия, Москва

Валерий Иванович Криворотов

ООО НТО «ИРЭ-Полюс»

Email: journal@electronics.ru
ORCID iD: 0009-0008-6520-7500

заместитель начальника отдела САС, к. т. н.

Россия, г. Фрязино, Московской области

Борис Евгеньевич Луканин

ООО НТО «ИРЭ-Полюс»

Email: journal@electronics.ru
ORCID iD: 0009-0008-8277-0688

начальник сектора сертификации и аттестации отдела САС, ООО НТО «ИРЭ-Полюс», аспирант, Мытищинский филиал МГТУ им. Н. Э. Баумана

Россия, г. Фрязино, Московской области

Список литературы

  1. Lyalyakin V. P., Solov’ev S.A., Aulov V. F. Sostoyanie i perspektivy uprochneniya i vosstanovleniya detalej pochvoobrabatyvayushchih mashin svarochno-naplavochnymi metodami. Trudy GOSNITI. 2014; 115; 96–104. Лялякин В. П., Соловьев С. А., Аулов В. Ф. Состояние и перспективы упрочнения и восстановления деталей почвообрабатывающих машин сварочно-наплавочными методами. Труды ГОСНИТИ. 2014; 115; 96–104.
  2. Nath A. K., Sarkar S. Laser transformation hardening of steel. Advances in laser materials processing. 2018; 11; 257–298. doi: 10.1016/B978-0-08-101252-9.00011-X.
  3. Telasang G., Majumdar J. D., Padmanabham G., Manna I. Wear and corrosion behavior of laser surface engineered AISI H13 hot working tool steel. Surface and Coatings Technology. 2015; 261; 69–78. doi: 10.1016/j.surfcoat.2014.11.058.
  4. Yilbas B. S., Malik J., Patel F. Laser gas assisted treatment of AISI H12 tool steel and corrosion properties. Optics and Lasers in Engineering. 2014; 54; 8–13. doi: 10.1016/j.optlaseng.2013.10.004.
  5. Maharjan N., Zhou W., Zhou Y., Wu N. Underwater laser hardening of bearing steels. Journal of Manufacturing Processes. 2019; 47; 52–56. doi: 10.1016/j.jmapro.2019.08.020.
  6. Moradi M., Arabi H., Nasab S. J., Benyounis K. Y. A comparative study of laser surface hardening of AISI 410 and 420 martensitic stainless steels by using diode laser. Optics and Laser Technology. 2019; 111; 347–357. doi: 10.1016/j.optlastec.2018.10.013.
  7. Park C., Kim J., Sim A., Sohn H., Jang H., Chun E. J. Influence of diode laser heat treatment and wear conditions on the fretting wear behavior of a mold steel. Wear. 2019; 434–435; 202961. doi: 10.1016/j.wear.2019.202961.
  8. Yuan Q., Chai L., Shen J., Wang H., Guan H., Guo N., Li Y. Microstructural characteristics, hardness and wear resistance of a typical ferritic/martensitic steel surface-treated by pulsed laser. Surface and Coatings Technology. 2021; 418; 127261. doi: 10.1016/j.surfcoat.2021.127261.
  9. Heitkemper M., Fischer A., Bohne Ch., Pyzalla A. Wear mechanisms of laser-hardened martensitic high-nitrogen-steels under sliding wear. Wear. 2001; 250; 477–484. doi: 10.1016/S0043-1648(01)00659-7.
  10. Pellizzari M., De Flora M. G. Influence of laser hardening on the tribological properties of forged steel for hot rolls. Wear. 2011; 271; 2402–2411. doi: 10.1016/j.wear.2011.01.044.
  11. Pyndak V. I., Novikov A. E. Tribotechnical and energy assessment of parts of working members of cultivating machines after carburizing and laser hardening. Metal Science and Heat Treatment. 2016; 58 (3–4); 226–230. doi: 10.1007/s11041-016-9994-7.
  12. Bogachyova N. D. Primenenie razmagnichivaniya v tekhnike. CNII im. akad. A. N. Krylova. – SPb. 2010. 263 s. ISBN 978-5-903002-18-4. Богачева Н. Д. Применение размагничивания в технике. ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. – СПб. 2010. 263 с. ISBN 978-5-903002-18-4.
  13. Lyalyakin V. P., Krivorotov V. I., Lukanin B. E., Muratov R.Ch., Tolkacheva A. V. Primenenie metoda koercitimetrii dlya ocenki ostatochnyh napryazhenij v ploskih nozhah, uprochnennyh TVCh-borirovaniem. Trudy GOSNITI. 2023; 1 (150); 93–102. doi: 10.22314/2618-8287-2023-61-1-93-102. Лялякин В. П., Криворотов В. И., Луканин Б. Е., Муратов Р. Ч., Толкачева А. В. Применение метода коэрцитиметрии для оценки остаточных напряжений в плоских ножах, упрочненных ТВЧ-борированием. Труды ГОСНИТИ. 2023; 1 (150); 93–102. doi: 10.22314/2618-8287-2023-61-1-93-102.
  14. Nerazrushayushchij kontrol’ i diagnostika. Spravochnik. / Pod redakciej V. V. Klyueva. – M. Mashinostroenie. 2003. 657s. ISBN: 5-217-03178-6. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. / Под редакцией В. В. Клюева. – М. Машиностроение. 2003. 657с. ISBN: 5-217-03178-6.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Исследуемые образцы из стали 65Г после резки из листа

Скачать (1MB)
Метаданные
3. Рис. 2. Распределение микротвердости по ширине и глубине при различных режимах упрочнения: а) – линейный, b) – круговой, c) – круглое пятно

Скачать (700KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Форма зоны упрочненного слоя образцов при различных режимах: а – линейный; b – круговой; c – круглое пятно

Скачать (1MB)
Метаданные
5. Рис. 4. Потеря массы образцов стали 65Г при испытании свободным абразивным зерном: 1 – исходная сталь 230–270 HV, 2 – закалка с охлаждением в воде 510–550 HV; 3 –закалка с охлаждением в масле 440–470 HV; 4 – круглое пятно 693–805 HV; 5 – круговой 650–714 HV; 6 – линейный 875–904 HV

Скачать (115KB)
Метаданные

© Бирюков В.П., Криворотов В.И., Луканин Б.Е., 2024