Введение
ГЛАВА І. Современное состояние и основные научные проблемы при разработке лазерных технологий поверхностной обработки металлических материалов на основе использования непрерывного лазерного излучения . 16
1.1. Анализ использования лазерных технологий и основные научные проблемы применения лазерного излучения для повышения прочности и износостойкости поверхностных слоев изделий 16
1.2. Тепловое воздействие на материал при лазерной обработке 25
1.3. Особенности влияния сверхскоростного нагрева и охлаждения на фазовую перекристаллизацию сталей 29
1.3.1. Причины возникновения склонности к замедленному разрушению лазерно-обработанных зон 32
1.3.2. Поведение диффузионно-подвижного водорода в зоне лазерного воздействия при обработке металлических материалов... 35
1.4. Современное состояние и анализ научных положений и технологических процессов лазерного легирования поверхности металлических материалов 40
1.5. Современное состояние и анализ научных проблем процессов лазерной наплавки 46
1.6. Расчетные методы прогнозирования и оценки структуры поверхностного слоя сталей при лазерном воздействии 50
Выводы по главе 1, цель и задачи исследования 52
ГЛАВА 2. Материалы, оборудование и методы проведения исследований 56
2.1. Обоснование выбора материалов для исследований 56
2.2. Предварительная (объемная) термическая обработка и характеристики оборудования для лазерной обработки образцов
2.3. Металлографические методы исследования структуры зоны лазерного воздействия
2.4. Методы измерения твердости
2.5. Исследования фазового состава и тонкой структуры зоны лазерного воздействия..
2.6. Анализ водорода в сталях при лазерной обработке
2.7. Определение релаксационной способности и плотности образцов
2.8. Испытания механических свойств и износостойкости сталей
2.9. Статистические методы обработки результатов измерений
Выводы по главе 2
ГЛАВА 3. Формирование микроструктуры и свойств при лазерной обработке металлических материалов в непрерывном режиме излучения
3.1. Исследование строения, величины и свойств зон термического упрочнения сталей 45, У8А, У10А, 9ХС, ХВГ и ХЇ2ФІ с исходными микроструктурами, близкими к равновесным
3.2. Исследование причин образования поверхностных трещин при лазерной закалке
3.3. Испытания механических свойств и износостойкости сталей после лазерного термического упрочнения
3.3.1. Испытания механических свойств и определение предельных удельных усилий, выдерживаемых лазерно-упрочненной поверхностью
3.3.2. Испытания износостойкости сталей после лазерного термического упрочнения их поверхности
Выводы по главе 3 148
ГЛАВА 4. Формирование структуры и свойств металлических материалов при лазерном легировании и лазерной наплавке в не прерывном режиме излучения і 50
4.1. Исследование структуры и свойств сталей 45, У8А и 6ХС при лазерном легировании никелем, молибденом, вольфрамом,
хромом, бором и боридом вольфрама при непрерывном лазерном воздействии 150
4.2. Влияние легирующей обмазки на формирование глубины зоны легирования 179
4.3. Исследование структуры и свойств поверхности при однослойной лазерной наплавке порошками инструментальных сталей ПР-ШР6М5, ПР-І7Х5ВЗМФ5С и порошками на основе никеля ПГ-СР2, ПГ-СР4 182
4.3.1. Влияние объемной термической обработки и дополнительной лазерной обработки на микроструктуру и свойства наплавленных слоев і 92
4.3.2. Анализ фазового состава наплавленных слоев 214
4.4. Исследование структуры и свойств поверхности при мно гослойной лазерно-порошковой наплавке 219
Выводы по главе 4 225
ГЛАВА 5. Развитие физических и математических моделей теплофизических процессов при лазерной обработке поверхности металлических материалов 226
5.1. Математическая модель диффузии водорода для двухфаз ного состояния в зоне лазерного воздействия 226
5.2. Физическая модель диффузии водорода и причины ох-рупчивания зоны лазерного воздействия 227
5.3. Математическая модель процесса лазерного легирования поверхности стали металлическими компонентами 232
5.3.1 Тепловые потоки и массоперенос в зоне лазерного легирования 233
5.3.2. Математическая модель связи теплового поля и распределения компонентов по глубине при лазерном легировании 23 7
5.3.3. Расчет распределения изотерм температурного поля в поверхностном слое при лазерном легировании 244
Выводы по главе 5 25 І
ГЛАВА 6. Производственное освоение производственных упрочняющих технологий (поверхностная закалка, легирование, на плавка) на основе использования непрерывного лазерного излучения 252
Выводы по главе 6 280
Общие вы воды. 283
Список литературы
