Peculiarities of the formation of a hardened layer during laser borinizing of piston rings

Abstract

Insufficient wear resistance of piston ring materials often limits the growth of machine productivity and service life. The use of traditional drilling methods associated with the diffusion of boron into the solid phase will lead to the formation of a working layer with high fragility. Therefore, the problem of increasing the wear resistance of piston rings without embrittlement is relevant. The use of laser heating during drilling provides the formation of a new layer with special properties. However, optimal properties can only be achieved after the relationship between the process parameters and the depth of the bored layer has been established. The influence of laser heating parameters on the composition and depth of the drilling layer is established in the work. The results of research can be extended to other parts that are subject to intensive wear.

Недостатня зносостійкість матеріалів поршневих кілець часто обмежує зростання продуктивності машин і терміну їх експлуатації. Використання традиційних способів борування, пов’язаних з дифузією бору в тверду фазу, приведе до формування робочого шару, що має високу крихкість. Тому актуальною є проблема підвищення зносостійкості поршневих кілець без окрихчування. Використання лазерного нагріву при боруванні забезпечує утворення нового шару з особливими властивостями. Однак оптимальні властивості можуть бути досягнуті тільки після встановлення зв’язку між параметрами проведення процесу і глибиною борованого шару. В роботі встановлено вплив параметрів лазерного нагріву на склад та глибину шару борування. Результати досліджень можуть бути поширені і на інші деталі, що підлягають інтенсивному зношуванню.

Недостаточная износостойкость материалов поршневых колец часто ограничивает рост производительности машин и срока их эксплуатации. Использование традиционных способов борирования, связанных с диффузией бора в твердую фазу, приведет к формированию рабочего слоя, обладающего высокой хрупкостью. Поэтому актуальна проблема повышения износостойкости поршневых колец без охрупчивания. Использование лазерного нагрева при борировании обеспечивает образование нового слоя с особыми свойствами. Однако оптимальные свойства могут быть достигнуты только после установления связи между параметрами проведения процесса и глубиной борированного слоя. В работе установлено влияние параметров лазерного нагрева на состав и глубину борированного слоя. Результаты исследований могут быть распространены и на другие детали, подлежащие интенсивному износу.