Особливості модифікації приповерхневого шару вуглецевих сталей імпульсним лазером

Abstract

Досліджено вплив опромінення короткоімпульсним наносекундним лазером на структуру приповерхневого шару вуглецевих сталей в порівнянні з опроміненням лазером із мілісекундною тривалістю імпульсу. Показано, що після обробки вуглецевих сталей У8 і 45 опроміненням надкоpоткоімпульсним наносекундним лазером в поверхневому шарі фіксується присутність нерівноважного аустеніту, однак при цьому не реєструється зміна форми рентгенівських дифракційних ліній α-Fe, що характерно для мартенситного перетворення. Також встановлено, що опромінення лазером з тривалістю імпульсу близько 3 мс в вуглецевих сталях викликає ефект лазерного гарту — утворення маpтенситно-аустенітної структури. Комбінований вплив цих лазерів призводить до різкого подрібнення елементів субстpуктуpи приповерхневого шару.

Исследовано влияние облучения короткоимпульсным наносекундным лазером на структуру приповерхностного слоя углеродистых сталей по сравнению с облучением лазером с миллисекундной длительностью импульса. Показано, что после обработки углеродистых сталей У8 и 45 облучением сверхкоpотко-импульсным наносекундным лазером в поверхностном слое фиксируется присутствие неравновесного аустенита, однако при этом не регистрируется изменение формы рентгеновских дифракционных линий α-Fe, что характерно для мартенситного превращения. Также установлено, что облучение лазером с длительностью импульса около 3 мс в углеродистых сталях вызывает эффект лазеpной закалки — образование маpтенситно-аустенитной структуры. Комбинированное воздействие этих лазеров приводит к резкому измельчению элементов субстpуктуpы приповерхностного слоя.

The effect of laser irradiation with nanosecond duration compared to irradiation with millisecond pulse duration on the structure of the surface layer of carbon steel were investigated. It is shown that after treatment of carbon steels U8 and 45 by laser with nanosecond duration the non-equilibrium austenite in the surface layer is fixed. However, the form of X-ray diffraction lines of α-Fe is not changed which is characteristic of the martensitic transformation. It is also shown that laser irradiation with a 3 ms pulse in carbon steels generates the laser quenching effect – creation the maptensit-austenitic structure. The combined effect of these lasers resulted to grinding of surface layer elements.