Модификация поверхности инструментальной стали порошками B4C–Al под воздействием импульсного лазера
- Авторы: Лупсанов А.Б.1, Мишигдоржийн У.Л.2, Машанов А.А.1, Милонов А.С.1,2, Номоев А.В.1,2
-
Учреждения:
- Бурятский государственный университет им. Доржи Банзарова
- Институт физического материаловедения СО РАН
- Выпуск: № 12 (2024)
- Страницы: 64-71
- Раздел: Статьи
- URL: https://rjeid.com/1028-0960/article/view/685356
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096024120073
- EDN: https://elibrary.ru/QWYCXE
- ID: 685356
Цитировать
Аннотация
Показана актуальность лазерной модификации поверхности металлических деталей, приведены экспериментальные данные о влиянии обработки поверхности инструментальной стали 3Х2В8Ф импульсным иттербиевым волоконным лазером с добавлением пасты из порошков B4C и B4C–Al. Показано, что при обработке поверхности образца стали, на которую предварительно с помощью клея нанесен слой пасты толщиной 1–2 мм из порошка F220 (B4C), в течение 15 мин лазером при оптимальных настройках режима работы получен функциональный слой толщиной 30–40 мкм с микротвердостью 1200–1400 HV и шероховатостью поверхности второго класса. При аналогичной обработке, но уже с добавлением к порошку F220 (B4C) порошка ПА-4 (Al) в пропорции 7:3, получен функциональный слой толщиной 40–60 мкм с микротвердостью 1100–1300 HV и шероховатостью поверхности седьмого класса. На дифрактограммах модифицированных поверхностей образцов обнаружена более предпочтительная фаза Fe2B, фаза FeB, которая приводит к резкому охрупчиванию функционального слоя, не выявлена.
Полный текст

Об авторах
А. Б. Лупсанов
Бурятский государственный университет им. Доржи Банзарова
Автор, ответственный за переписку.
Email: lupandrey@yandex.ru
Россия, Улан-Удэ
У. Л. Мишигдоржийн
Институт физического материаловедения СО РАН
Email: undrakh@ipms.bscnet.ru
Россия, Улан-Удэ
А. А. Машанов
Бурятский государственный университет им. Доржи Банзарова
Email: lupsanovab@bsu.ru
Россия, Улан-Удэ
А. С. Милонов
Бурятский государственный университет им. Доржи Банзарова; Институт физического материаловедения СО РАН
Email: lupsanovab@bsu.ru
Россия, Улан-Удэ; Улан-Удэ
А. В. Номоев
Бурятский государственный университет им. Доржи Банзарова; Институт физического материаловедения СО РАН
Email: lupsanovab@bsu.ru
Россия, Улан-Удэ; Улан-Удэ
Список литературы
- Климов В.Г., Жаткин С.С., Щедрин Е.Ю., Когтева А.В. // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2015. T. 17. № 2 (4). С. 782. http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/ 2015/2015_2_782_788.pdf
- Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Зуев И.В., Кокора А.Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. 496 с.
- Beguin J.D., Gazagne V., Balcaen Y., Alexis J., Andrieu E. // Mater. Sci. Forum. 2018. V. 941. P. 845. https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.941.845
- Rumsey A.M., Jahan M.P. // Encyclopedia of Aluminum and Its Alloys / Ed. Totten G.E. et al. 2018. V. 2. P. 1557. https://www.routledge.com/Encyclopedia-of-Aluminum-and-Its-Alloys-Two-Volume-Set-Print/Totten-Tiryakioglu-Kessler/p/book/9781466510807
- Zhu C., Wan H., Min J., Mei Y., Lin J., Carlson B.E., Maddela S. // Opt. Lasers Engin. 2019. V. 119. P. 65. http://dx.doi.org/10.1016/j.optlaseng.2019.03.017
- Гусев А.А., Гусева Г.В. // Изв. Самарского науч. центра РАН. 2012. Т. 14. № 6. C. 254. http://www.ssc.smr.ru/media/journals/izvestia/2012/2012_6_254_259.pdf
- Рыкалин Н.Н., Углов А.А., Зуев И.В., Кокора А.Н. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник. М.: Машиностроение, 1985. 496 с.
- Морозов Е.А., Шумков А.Е., Дроздов А.А., Юсибов Н.С. // Металлообработка. 2019. № 2 110). С. 19. https://doi.org/10.25960/mo.2019.2.19
- Schneider M.F. Laser Cladding with Powder. Ph. D. Thesis University of Twente, Enschede (The Netherlands). 1998. 177 p. https://research.utwente.nl/files/6075114/t0000007.pdf
- Жидков М.В., смирнов Н.А., Чэнь Ц., Кудряшов С.И., Япрынцев М.Н. // Письма о материалах. 2020. Т. 10. № 3. С. 243. https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-3-243-248
- Великих В.С., Гончаренко В.П., Зверев А.Ф., Картавцев В.С. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. № 4. С. 9.
- Лабунец В.Ф., Ворошнин Л.Г., Киндарчук М.В. Износостойкие боридные покрытия. Киев: Тэхника, 1989. 158 с.
- Лупсанов А.Б., Лысых С.А., Южаков И.А., Милонов А.С., Мишигдоржийн У.Л., Номоев А.В. // Вестн. Бурятского гос. ун-та. Химия. Физика. 2022. № 2–3. С. 3. https://journals.bsu.ru/doi/10.18101/2306-2363-2022-2-3-3-21
- Mishigdorzhiyn U.L., Ulakhanov N.S., Nomoev A.V., Lupsanov A.B. // J. Phys.: Conf. Ser. 2021. V. 2064. Р. 012102. https://iopscience.iop.org/article/10.1088/1742-6596/ 2064/1/012102/pdf
- Патент 2786263 C1 (RU). Способ лазерного легирования инструментальной стали порошками карбида бора и алюминия. / ИФМ СО РАН. Лупсанов А.Б., Мишигдоржийн У.Л., Номоев А.В., Южаков И.А., Лысых С.А. // 2022. Бюл. № 35.
- Lupsanov A., Lysykh S., Bronnikova S., Dasheev D., Mishigdorzhiyn U., Nomoev A.V., Ulakhanov N., Yuzhakov I. // Key Engin. Mater. 2023. V. 943. P. 3. https://doi.org/10.4028/p-4r8877
- Roberts G.A., Kraus G., Kennedy R.L. Tool Steels. Ohio: ASM International, 1998. 364 p.
- ГОСТ Р 52381–2005 (ИСО 8486-1:1996 ИСО 6344-2:1998 ИСО 9138:1993 ИСО 9284:1992). Национальный стандарт РФ. Материалы абразивные. Зернистость и зерновой состав шлифовальных порошков. Контроль зернового состава (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 27 октября 2005 г. № 267-ст). Национальные стандарты. М.: Стандартинформ, 2005.
- ГОСТ 6058–2022. Межгосударственный стандарт. Порошок алюминиевый. Технические условия (утв. и введен в действие Приказом Росстандарта от 26 октября 2022 г. № 1192-ст, введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 декабря 2022 г.). Межгосударственные стандарты. М.: Российский институт стандартизации, 2022.
- ГОСТ 9450-76 (СТ СЭВ 1195-78). Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников (с Изменениями № 1, 2) Государственный стандарт Союза ССР (утв. и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 09.01.76 г. № 68 (ред. от 01.03.1993 г.). АН СССР. М.: Изд-во Стандартов, 1993.
- Батаев И.А., Курлаев Н.В., Ленивцева О.Г., Бутыленкова О.А., Лосинская А.А. // Обработка металлов: технология, оборудование, инструменты. 2012. № 1. С. 85. https://elibrary.ru/download/elibrary_17725258_ 62279488.pdf
- Протасевич В.Ф., Стасевич Г.В., Басалай И.А. // Металлургия: республиканский межведомственный сборник научных трудов. Минск: БНТУ, 2011. Вып. 33. Ч. 2. С. 161. https://rep.bntu.by/bitstream/handle/data/20098/%d0%a1.%20161-172.pdf?sequence=1&isAllowed=y
- ГОСТ 2789-73. Межгосударственный стандарт. Шероховатость поверхности. Параметры и характеристики (с Изменениями № 1 и № 2) (утв. и введен в действие Постановлением Государственного комитета стандартов Совета Министров СССР от 23.04.73 № 995) Ограничение срока действия снято Постановлением Госстандарта от 08.05.80 № 2019. М.: Стандартинформ, 2018.
Дополнительные файлы
