Упрочнение деталей машин и элементов пар трения из коррозионностойких сталей с использованием лазеров последнего поколения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, кандидат наук Кузьмин, Станислав Дмитриевич

• Кузьмин, Станислав Дмитриевич
• кандидат наук
• 2017

Оглавление диссертации кандидат наук Кузьмин, Станислав Дмитриевич

ОГЛАВЛЕНИЕ

Введение

Глава 1. Теоретические основы и методы повышения конструкционной прочности сплавов и деталей машин

1.1. Исследуемые материалы. Требования к свойствам поверхностных слоев

1.2. Методы поверхностной обработки

1.3. Лазерное термоупрочнение

1.4. Дискретное термоупрочнение в соответствии с принципом Шарпи

1.5. Ударное лазерное упрочнение

1.6. Типы и особенности лазерных излучателей

Выводы

Глава 2. Материалы и методы исследований

2.1. Материалы для исследований

2.2. Металлографический анализ

2.3. Ренгеноструктурный и микрорентгеноспектральный анализ

2.4. Дюрометрический анализ

2.5. Исследования износостойкости

2.6. Методики измерений механических свойств

2.7. Методики исследования коррозионной стойкости

2.8. Методы математического планирования эксперимента

2.9. Методика исследования теплостойкости образцов

Выводы

Глава 3. Выбор оборудования и определение требований к установкам для лазерной термообработки

3.1. Выбор типа лазерного излучателя

3.2. Выбор лазерного технологического комплекса

Выводы

Глава 4. Регрессионный анализ. Расчет тепловых полей

4.1. Разработка регрессионной зависимости процесса лазерного термоупрочнения

4.2. Анализ тепловых процессов при лазерном воздействии

Выводы

Глава 5. Исследование влияния лазерной термообработки на микроструктуру и свойства сталей 95Х18 и 12Х18Н10Т

5.1. Влияние параметров обработки на структуру и твердость поверхности стали 95Х18

5.2. Влияние параметров обработки на структуру и твердость поверхности стали 12Х18Н10Т

5.3. Исследование теплостойкости стали 95Х18

5.4. Влияние степени перекрытия лазерных импульсов на микротвердость поверхности стали 95Х18

5.5. Анализ результатов микрорентгеноспектрального анализа стали 95Х18 после лазерной термообработки

5.6. Анализ результатов рентгеноструктурного анализа стали 95Х18 после лазерной термообработки

Выводы

Глава 6. Исследование влияния лазерного воздействия на физико-механические и триботехнические характеристики

6.1. Исследование механических характеристик стали 95Х18 после лазерной термообработки

6.2. Исследование износостойкости образцов из стали 95Х18 после лазерного дискретного упрочнения поверхности

6.3. Влияние выбранных режимов лазерной обработки на фреттинг-износ

6.4. Коррозионная стойкость поверхностей стали 95Х18 до и после лазерной обработки

Выводы

Глава 7. Обработка промышленных деталей. Разработка приспособления для лазерной обработки поверхности упрочняемой детали

7.1. Обрабатываемые детали

7.2. Разработка приспособления для лазерной обработки исследуемой детали

Выводы

Заключение

Общие выводы

Список литературы

Приложение 1. Программа управления поворотным столом и запуском лазера

Приложение 2. Чертеж детали из стали 95Х18

Приложение 3. Таблица значений критерия Фишера для математического планирования эксперимента

Приложение 4. Результаты рентгенофазового анализа образца стали 95Х18

Приложение 5. Акт апробации и внедрения №1

Приложение 6. Акт апробации и внедрения №2

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Упрочнение деталей машин и элементов пар трения из коррозионностойких сталей с использованием лазеров последнего поколения»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность работы. В процессе эксплуатации оборудования машиностроительных предприятий и авиационной техники наиболее интенсивным механическим воздействиям подвергается поверхностный слой деталей. Недостаточное сопротивление поверхности изнашиванию является основной причиной выхода деталей и узлов механизмов из строя.

Совершенствование и внедрение технологий лазерного упрочнения коррозионностойких сталей, применяемых в деталях и узлах машин и механизмов, работающих в жестких условиях эксплуатации, в том числе и в авиационной промышленности, является важной научно-технической задачей. Развитие современной машиностроительной и авиационной промышленности в стремлении сокращения эксплуатационных расходов и увеличения срока службы узлов и механизмов неразрывно связано с разработкой и совершенствованием технологий обработки, созданием новых материалов и методов модификации поверхностей.

Наиболее широко используемым материалом в узлах, работающих в агрессивных средах и под высокими нагрузками, были и остаются коррозионностойкие стали [1]. Коррозионностойкие стали применяются для изготовления деталей, на которые по технологическим причинам нанесение гальванических покрытий затруднено или покрытия не обеспечивают на среднелегированной стали надёжной зашиты от коррозионного воздействия атмосферы [1]. Для получения необходимой структуры и заданного уровня прочности стали дополнительно легируют никелем, марганцем, углеродом, азотом, а также проводят дополнительные мероприятия, в том числе и лазерную термообработку.

В данной работе исследуются коррозионностойкие стали аустенитного класса марки 12Х18Н10Т и ледебуритного класса марки 95Х18. Аустенитная сталь марки 12Х18Н10Т характеризуются небольшой прочностью (500—800 МПа) и невысокой работоспособностью при жёстких условиях коррозионного воздействия атмосферы и морской среды [2]. Коррозионностойкая хромистая сталь 95Х18 применяется в деталях и узлах машин, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости, работающих при температуре до 500°С или подвергающихся действию умеренных агрессивных сред (морской и речной воды, щелочных растворов, азотной и уксусной кислоты и др.) [2]. Широкое использование данных сталей в промышленности накладывает повышенные требования к износостойкости рабочих поверхностей деталей. С целью увеличения прочностных и коррозионностойких свойств сталей используются различные методы (термические, химико-термические, механические). Одними из перспективных методов упрочнения являются технологии лазерного упрочнения - лазерная закалка, лазерный отпуск и лазерное шоковое упрочнение для термонеупрочняемых сталей [3-7].

Технология лазерной обработки относится к локальным методам термической обработки поверхностей деталей. Данная технология имеет ряд существенных особенностей и преимуществ по сравнению с традиционной термической обработкой [8]:

- высокая концентрация и плотность энергии позволяет проводить обработку поверхностного слоя на необходимую толщину без нагрева основного объема материала и без изменения его свойств и структуры, благодаря чему практически полностью исключается коробление деталей;

- нагрев и охлаждение поверхностного слоя детали с высокими скоростями при незначительном времени воздействия позволяет получить структуры и свойства обрабатываемой поверхности с высокими эксплуатационными характеристиками;

- возможность регулирования параметров лазерной обработки в широком диапазоне режимов позволяет формировать структуру поверхностного слоя с заданными физико-механическими свойствами, шероховатостью и геометрией обработанных участков деталей;

- возможность обработки на воздухе и высокая автоматизация процессов;

- возможность транспортировки излучения на значительные расстояния для обработки по сложным траекториям в труднодоступных местах деталей.

В работе исследуется метод лазерной термообработки для стали 95Х18 и лазерное шоковое упрочнение для стали 12Х18Н10Т. Сверхвысокие скорости охлаждения (1,8х106 0С/с) в узком поверхностном слое толщиной 0,02-0,05 мм, локальность воздействия, возможность регулировки режимов обработки в широких диапазонах обеспечивают образование упрочненной поверхности заданной глубины и профиля, отличающейся высокой твердостью и коррозионной стойкостью. Шоковое лазерное упрочение, или лазерный наклеп, на сегодняшний день является наиболее перспективным и широко исследуемым за рубежом методом поверхностного упрочнения материалов. Данная технология подразумевает использование лазерного излучения наносекундной длительности со сверхвысокой плотностью мощности. Метод позволяет увеличить прочность материалов, не упрочняемых термической обработкой [9]. Особенностью лазерной обработки является возможность дискретной упрочнения поверхности. В работе исследуется возможность применения принципа Шарпи. Применение принципа Шарпи или дискретной обработки, который обеспечивает возможность получения поверхности, состоящей из мягкой матрицы и твердых участков, на которые в процессе эксплуатации ложится основная нагрузка [10].

С развитием теории лазеров и созданием современных лазерных установок, работающих на других принципах генерации, появляется необходимость в разработке технологических процессов лазерного упрочнения сталей с учетом особенностей новых технологических

лазерных комплексов, а также в разработке справочных рекомендаций по рациональному выбору установок для конкретных технологических процессов.

Степень разработанности. Многочисленные работы по лазерному упрочнению материалов, проводимые российскими и зарубежными исследователями (научные школы Лахтина Ю.М., Григорьянца А.Г., Коваленко В.С., William T. Silfvast (США), Koechner, Walter (Австрия), Katayama S. (Япония), John Dowden (Великобритания)), показали перспективность лазерной обработки для упрочнения сталей и сплавов и нашли практическое применение для обработки широкого спектра деталей, в том числе авиационной техники. Однако, в связи с появлением современных установок с лазерными излучателями, работающими на новых принципах, возникает необходимость в дополнительном изучении влияния параметров лазерной обработки на структуру и свойства материалов, в этой связи исследования, проводимые в данной работе, имеют высокий научно-практический потенциал.

Целью данной работы является исследование процессов лазерного упрочнения деталей машин и пар трения, в том числе деталей авиационной техники из коррозионностойких сталей аустенитного и ледебуритного классов с применением лазеров последнего поколения.

Для достижения указанной цели решены следующие задачи:

- выполнены комплексные теоретические и экспериментальные исследования закономерностей модификации поверхностного слоя исследуемых сталей под действием лазерного излучения;

- выбран и обоснован тип лазерного излучателя и даны рекомендации по выбору промышленной лазерной установки для данных технологических процессов;

- разработаны математические зависимости для прогнозирования свойств поверхности в зависимости от параметров излучения;

- проведен расчет температурных полей, определены скорости нагрева и охлаждения в зоне обработки при лазерном воздействии;

- установлено влияние параметров лазерной обработки на структуру, физико-механические и триботехнические свойства поверхностных слоев исследуемых сталей;

- разработаны методы контроля качества и свойств упрочненных лазером деталей;

- разработаны научно-обоснованные рекомендации по выбору преимущественных режимов лазерной обработки деталей из исследуемых сталей;

- разработано приспособление к лазерному комплексу для увеличения технологичности обработки деталей - тел вращения, в том числе внутреннего кольца подшипника скольжения/качения и роторной осевой втулки.

Научная новизна работы заключается в:

- установленном влиянии параметров обработки лазерами нового поколения на структуру и фазовый состав коррозионностойких сталей ледебуритного и аустенитного классов;

- установленном влиянии параметров лазерного воздействия на физико-механические свойства упрочненных поверхностей;

- установленных преимущественных режимах лазерной обработки (плотности мощности, диаметра пятна, скорости сканирования, стратегии сканирования (траектория обработки, степень перекрытия лазерного излучения в зоне обработки) лазерного излучения), для лазерного упрочнения деталей из исследуемых сталей;

- установленном влиянии преимущественных режимов лазерной обработки на износостойкость упрочненных слоев;

- предложенных уравнениях регрессии, позволяющих установить зависимости параметров лазерной обработки и характеристик поверхности;

- определенном значении рациональной степени заполнения поверхности упрочненными зонами при дискретной обработке деталей с целью получения максимальной износостойкости.

Практическая ценность работы заключается в:

- разработанных рекомендациях по выбору метода упрочнения исследуемых сталей;

- разработанных рекомендациях по рациональному выбору оборудования с учетом особенностей новых технологических лазерных комплексов для конкретных технологических процессов и приспособлений для обработки рассматриваемых деталей;

- разработанных технологических диаграммах процесса лазерной обработки, позволяющих произвести выбор режимов обработки в зависимости от требуемых характеристик поверхности деталей;

- разработанных технологических рекомендациях по выбору оптимальной стратегии сканирования лазером рабочих поверхностей деталей из различных материалов с целью получения поверхности с максимальной износостойкостью.

Реализация результатов. Результаты исследований, представленные в работе, были апробированы и внедрены на предприятии ООО «Научно-производственное объединение «Силарус» и на заводе «Сумгаит Ашгарлар» Республика Азербайджан. Проведена апробация разработанной технологии упрочнения стали 95Х18 в ОАО «Российская самолётостроительная корпорация «МиГ».

Методы исследований. В работе использованы методы аналитических, численных и экспериментальных исследований. Использованы основные положения материаловедения, линейной алгебры и физико-технических методов обработки с применением лазерного излучения. Исследования проводились с привлечением аппарата регрессионного анализа. Экспериментальные исследования проводились по стандартным методикам с использованием аттестованных приборов и контрольно-измерительной аппаратуры.

Степень достоверности и апробация результатов

Достоверность результатов исследований, основных положений и выводов обеспечена использованием общих положений фундаментальных наук, материаловедения и научных основ технологии конструкционных материалов, использованием современных методик исследования в строгом соответствии с ГОСТ, сравнением экспериментальных данных, полученных автором, с апробацией в условиях производства. Основные положения работы отражены в 10 научных трудов, которые включают 4 статьи в журналах, рекомендованных ВАК для публикации трудов соискателей ученых степеней, а также 6 статей в изданиях, индексируемых в базе данных РИНЦ.

Основные результаты и выводы диссертационной работы были представлены на следующих международных и всероссийских симпозиумах, конференциях и семинарах:

1. Международная научно-техническая конференция «Современные проблемы машиностроения» (г. Томск, 2011);

2. XVIII симпозиум "Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред" им. А.Г. Горшкова. МАИ. 2012.

3. XIX симпозиум "Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред" им. А.Г. Горшкова. МАИ. 2013.

4. International Congress on Energy Fluxes and Radiation Effects. Томск. 2014.

5. XX симпозиум "Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред" им. А.Г. Горшкова. Вятичи. 2014.

6. Всероссийская школа-семинар с международным участием «Современное материаловедение: материалы и технологии новых поколений». Томск. 2014.

7. Международная научно-техническая конференция «Современные наукоемкие технологии, оборудование и инструменты в машиностроении» - МТЕТ-2014. Санкт-Петербург. 2014.

8. XXI симпозиум "Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред" им. А.Г. Горшкова. МАИ. 2015.

9. XXII симпозиум "Динамические и технологические проблемы механики конструкций и сплошных сред" им. А.Г. Горшкова. Вятичи. 2016.

На защиту выносятся:

- теоретические положения и методологические основы создания новых способов поверхностного упрочнения коррозионностойких сталей с использованием лазеров нового поколения;

- технология лазерного упрочнения коррозионностойкой стали мартенситного класса марки 95Х18;

- технология лазерного шокового упрочнения коррозионностойкой аустенитной стали марки 12Х18Н10Т;

- кинетика формирования поверхностного слоя коррозионностойких сталей мартенситного и ледебуритного классов, его фазовый состав, структура и свойства при комплексном влиянии технологических параметров лазерного воздействия (плотности мощности лазерного излучения, степени расфокусировки пучка, теплоемкости и теплопроводности материала, изменяющемся коэффициенте заполнения поверхности упрочненными зонами);

- регрессионная зависимость, позволяющая установить функциональные связи между характеристиками поверхности и параметрами лазерной обработки;

- математическая модель распространения тепла в зоне лазерного воздействия для оценки характеристик процесса и прогнозирования свойств поверхности в зависимости от режимов лазерной обработки;

- результаты экспериментальных исследований по влиянию режимов лазерной обработки и коэффициента заполнения поверхности на износостойкость обработанной поверхности;

- закономерности влияния коэффициента заполнения поверхности упрочненными зонами на износостойкость поверхности;

ГЛАВА 1. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ И МЕТОДЫ ПОВЫШЕНИЯ КОНСТРУКЦИОННОЙ ПРОЧНОСТИ СПЛАВОВ И ДЕТАЛЕЙ МАШИН

1.1. Исследуемые материалы. Требования к свойствам поверхностных слоев

Решение вопросов повышения надежности, экономичности и ресурса выпускаемых деталей и узлов машин требует применения материалов, способных работать в различных агрессивных средах, в условиях перепада температур и давлений, повышенных вибраций, при переменных контактных, ударных, статических нагрузках и т.д. Во многом свойства деталей определяются состоянием поверхностного слоя материала, из которого изготовлена деталь. Прочность является основным критерием работоспособности деталей машин. Выход

из строя детали может произойти либо вследствие возникновения недопустимо больших остаточных деформаций, либо вследствие ее разрушения.

Существуют два основных вида выхода деталей из строя:

- объемное разрушение детали (поломка);

- поверхностное (контактное) разрушение детали.

Процессы объемного разрушения протекают в результате накопления в объеме материала дефектов его структуры, приводящих к макроскопическому разрушению детали. Процессы поверхностного разрушения характеризуются накоплением большого количества очагов микроскопических разрушений [11].

Поверхностный слой детали - это слой, у которого структура, фазовый и химический состав отличаются от основного материала, из которого сделана деталь.

В поверхностном слое можно выделить следующие основные зоны (рисунок 1.1):

1. Адсорбированных из окружающей среды молекул и атомов органических и неорганических веществ. Толщина слоя 1±0,001 мкм;

2. продуктов химического взаимодействия металла с окружающей средой (обычно оксидов). Толщина слоя 10±1 мкм;

3. граничная зона толщиной несколько межатомных расстояний, имеющая иную, чем в объеме, кристаллическую и электронную структуру;

4. с измененными параметрами по сравнению с основным металлом;

5. со структурой, фазовым и химическим составом, который возникает при изготовлении детали и изменяется в процессе эксплуатации.

Рисунок 1.1 - Схема поверхностного слоя детали

Толщина и состояние указанных слоев поверхностного слоя могут изменяться в зависимости от состава материала, метода обработки, условий эксплуатации. Оценка этого состояния осуществляется методами химического, физического и механического анализа.

Многообразие параметров состояния поверхностного слоя и методов их оценки не позволяет выделить единственный параметр, определяющий качество поверхностного слоя [12].

На рисунке 1.2 представлена обобщенная схема зависимости основных параметров поверхностного слоя детали от эксплуатационных свойств поверхности [13].

Качество поверхностного слоя

Геометрические параметры

Характеристики размера

Характеристики поверхностного

Физико-механические параметры

Характеристики основного

Характеристики поверхностного

Отклонение отдельного размера, замкнутой совокупности размеров

Отклонения формы, расположения, волнистость и шероховатость поверхности

Прочность, пластичность, химический состав, структура, фазовый состав, остаточные напряжения

Эксплуатационные свойства поверхности (износостойкость, прочность и др.)

Твердость, пластичность, химический состав, структура, фазовый состав, остаточные напряжения

Рисунок 1.2 - Взаимосвязь качества поверхностного слоя с эксплуатационными свойствами.

Одной из основных характеристик, оказывающих значительное влияние на эксплуатационные свойства деталей, является шероховатость рабочих поверхностей. Влияние состояния поверхности на сопротивление усталости оценивается коэффициентами концентрации напряжений, связанными с геометрическими параметрами микронеровностей [14]. При этом эксплуатационные свойства деталей машин зависят от комплекса характеристик микронеровностей: высоты, радиусов закругления впадин и выступов, угла наклона профиля и шага неровностей. Следует отметить, что в общем случае повышение шероховатости поверхности приводит к снижению сопротивляемости изнашиванию и усталостной прочности деталей [15].

В зоне контакта трущихся поверхностей возникает целый комплекс контактных процессов. Эти процессы достаточно сложны и разнообразны. В контактной зоне появляется

целый ряд поверхностных явлений, таких, как адсорбция, адгезия, коррозия, диспергирование, упрочнение и разупрочнение поверхностных слоев, диффузия, эрозия, окисление и др. Весь этот комплекс контактных процессов определяет характер протекания деформирования и разрушения материала, вибрации, выделение и распространение теплоты и структурно-фазовые превращения в поверхностных слоях. Такие явления, как химические реакции, адгезия и диффузия, вызывают изменения исходного химического состава и механических свойств поверхностей контакта и оказывают влияние на интенсивность изнашивания, а также на качество и надежность деталей [16]. Известно, что поверхностный слой металла обладает высокой химической активностью, в условиях эксплуатации, особенно для деталей, работающих в агрессивных средах, он адсорбирует атомы элементов окружающей среды, покрываясь пленкой различных соединений. В результате диффузионных процессов в поверхностном слое могут возникать химические соединения основного материала с проникающими извне веществами [17]. Таким образом, основные характеристики поверхностного слоя оказывают значительное влияние на эксплуатационные свойства деталей машин.

Известно, что потери, связанные с выходом из строя машин и другого оборудования из-за износа, огромны [18]. Также очевидно, что использование дефицитных, дорогостоящих и сложнолегированных конструкционных материалов во всем объеме изделия экономически нецелесообразно. Поэтому перед исследователями постоянно ставится задача улучшения эксплуатационных свойств деталей без изменения используемого материала. В особенности это касается сталей, широко используемых в серийном производстве узлов и деталей машин -подшипники, валы, задвижки для емкостей и т.п. Широко исследуемыми сталями были и остаются коррозионностойкие стали.

Коррозионностойкими сталями является большая группа хромистых, хромоникелевых и хромомарганцевых сталей с содержанием хрома свыше 12% [19]. Наиболее экономично легированы и широко применяются в различных отраслях техники в качестве коррозионностойкого материала хромистые и хромоникелевые стали. При введении в сталь от 12 до 14% хрома ее электрохимический потенциал становится положительным, и она приобретает устойчивость против коррозии в атмосферных условия в слабых растворах кислот, солей и др. агрессивных средах [19]. Наибольшую коррозионную стойкость эти стали имеют тогда, когда хром находится в твердом растворе или равномерно распределен в виде дисперсных выделений хромистых карбидов без существенного обеднения твердого раствора. Коррозионная стойкость сталей сильно ухудшается, когда концентрация хрома в твердом растворе уменьшается [19]. Коррозионностойкие хромистые стали представлены марками

ледебуритного класса (95Х18), а коррозионностойкие хромоникелевые стали представлены маркой аустенитного класса (12Х18Н10Т).

Сталь 95Х18 относится к коррозионностойким сталям ледебуритного класса после отжига и ледебуритного класса в закаленном состоянии. Для обеспечения стойкости против коррозии необходимо, чтобы в мартенсите содержалось 11-12% хрома. Другая доля хрома связана в карбиды [20].

Назначение: ножи, кольца, шарики и ролики подшипников высокой твёрдости для нефтяного оборудования, втулки оси, стержни и другие детали, к которым предъявляются требования высокой прочности и износостойкости, работающих при температуре до 500°С или подвергающихся действию умеренных агрессивных сред (морской и речной воды, щелочных растворов, азотной и уксусной кислоты и др.) [21]. По отношению к сварке сталь является трудносвариваемой. Склонность к отпускной хрупкости низкая, проявляется только при температурах отпуска 450-600°С [22].

Температура начала деформации 1180°С, конца - 850°С. Стандартная термическая обработка после горячей деформации - сфероидизирующий отжиг. Твёрдость после отжига 212-217 НВ. Для исключения трещин нагрев под закалку состоит из двух стадий: подогрева до 800-850°С, и непосредственного нагрева под закалку до 1050-1060°С, последующей выдержкой 6 мин для деталей толщиной до 3 мм, 7-10 мин для деталей 6-8 мм. Режим охлаждения предполагает воздух или масло. После отпуска при температуре 140-150°С и выдержке 2-3 часа твердость должна быть не ниже 56 HRC. После закалки количество остаточного аустенита в состоянии может достигать 34%. Обработка холодом (-70°С, 1 час) приводит к снижению остаточного аустенита до 9%. Ударная вязкость (KCU) после закалки, обработки холодом и низкого отпуска - менее 1,0 Дж/см [20]. Твёрдость после закалки с 1050°С, обработки холодом и низкого отпуска при температурах 100, 150 и 200 градусов имеет значения соответственно 6061, 59-61, 57-59 ед. HRC [20] [23].

Химический состав стали 95Х18 представлен в Таблице 1.1. Критические точки стали 95Х18 представлены в Таблице 1.2. Механические свойства стали 95Х18 представлены в Таблице 1.3. Физические свойства стали 95Х18 представлены в Таблице 1.4.

Иностранные аналоги: США(АШ) 440B, 440C, 440FS, A756; Германия (DIN, WNr) 1.4125, X102CrMo17, X105CrMo17; Япония(1К) SUS440C; Франция(AFNOR) X105CrMo17, Z100CD17; Евросоюз (EN) X102CrMo17 [25]

Таблица 1.1 - Химический состав стали 95Х18 (массовая доля, %)) [ГОСТ 5632-72]

С 81 Мп № 8 Р Сг Т1 Си

0.9-1 до 0.8 до 0.8 до 0.6 до 0.025 до 0.03 17-19 до 0.2 до 0.3

Таблица 1.2 - Температуры критических точек стали 95Х18 [21] [23]

Лс1 Лсэ(Лст) ЛГз(ЛгСт)

830°С 1100°С 810°С

Таблица 1.3 - Механические свойства стали 95Х18 [ГОСТ 5632-72][23]

Термообработка, состояние поставки б„,2, МПа бв, МПа 8, % % кси, Дж/м2 ияс

Закалка с 1000-1050 °С, масло. Отпуск 200300 °С, воздух или масло - - - - - >56

Пруток. Полный отжиг 885-920 °С, 1-2 ч. 420 770 15 30 - -

Пруток. Неполный отжиг 730-790 °С, 2-6 ч. 770 880 12 25 - 24-29

Подогрев 850-860 °С. Закалка 1000-1070 °С, масло или воздух. Обработка холодом 70-80 °С. Отпуск 150-160 °С, воздух. - 19802300 - - 63 >59

Таблица 1.4 - Физические свойства стали 95Х18 [21] [23]

Температура испытания, °С 2„-1„„ 2„-2„„ 2„-3„„ 2„-4„„ 2„-5„„ 2„-6„„ 2„-7„„ 2„-8„„ 2„-9„„ 2„-1„„„

Модуль нормальной упругости, Е, ГПа 204 - - - - - - - - -

Плотность, р, кг/см3 7750 7730 - - - - - - 7540 -

Коэффициент теплопроводности Вт/(м •°С) 24 - - - - - - - - -

Температура испытания, °С 20100 20200 20300 20400 20500 20600 20700 20800 20900 201000

Коэффициент линейного расширения (а, 10-6 1/°С) - - - - - - - - - -

Удельная теплоемкость (С, Дж/(кг • °С))

Сталь 12Х18Н10Т относится к аустенитному классу коррозионностойких сталей. Сталь данной марки находит широкое применение в самых различных областях. Сталь 12Х18Н10Т применяют при производстве теплообменного, емкостного и другого оборудования. Из нее изготавливают конструкции, работающие в агрессивных средах (азотной кислотой и другими окислителями), детали, работающие под давлением при температуре от -196 до +600иС, а при наличии агрессивных сред до +350 0С [20] [21].

Оптимальной стандартной термической обработкой для этих сталей является закалка с 1050°С-1080°С в воде, после закалки механические свойства характеризуются максимальной вязкостью и пластичностью, не высокими прочностью и твёрдостью.

Основными легирующими элементами 12Х18Н10Т являются Сг-№. Однофазные стали имеют устойчивую структуру однородного аустенита с незначительным содержанием карбидов Т (для предупреждения межкристаллитной коррозии. Такая структура получается после закалки с температур 1050оС-1080оС) [23].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Кузьмин, Станислав Дмитриевич, 2017 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ульянин Е. А. Коррозионностойкие стали и сплавы [Текст]: справочник / Е. А. Ульянин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Металлургия, 1991. - 255 с. : ил.

2. Марочник сталей и сплавов [Текст]: научное издание / А.С. Зубченко, М.М. Колосков, Ю.В. Каширский и др.; Под ред. А.С. Зубченко. - 2-е изд., перераб. и доп.-М.: Машиностроение-1, 2003. - 782 с.: ил.

3. Александров В.Д. Поверхностное упрочнение алюминиевых сплавов: [Монография] / В. Д. Александров. - М.: Техполиграфцентр, 2002. - 337 с.

4. Бурякин, A.B. Разработка технологии лазерного легирования сталей бором и азотом: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук / Бурякин Алексей Викторович; МАДИ- Москва, 1983.-17 с.

5. Тарасова Т.В. Перспективы использования лазерного излучения для повышения износостойкости коррозионно-стойких сталей [текст] / Т.В. Тарасова //Металловедение и термическая обработка металлов, 2010. — №6. — С. 54-58.

6. Тарасова Т.В. Кузьмин С.Д., Белашова И.С. Белоконь Т.Д. Влияние степени дискретного упрочнения поверхности на триботехнические характеристики сталей и сплавов [Электронный ресурс] /Тарасова Т.В. Кузьмин С.Д., Белашова И.С. Белоконь Т.Д.// Russian Internet Journal of Industrial Engineering, 2015.-Vol.3, - n.1. URL: www.indust-engineering.ru/issues/2015/2015-1-2.pdf (дата обращения: 10.02.2015)

7. Кравченко С.А. Повышение надежности деталей двигателей методом дискретного упрочнения [Текст] / С.А. Кравченко, В.Г. Гончаров // Двигатели внутреннего сгорания. — 2009. — No1. — С.97—99.

8. Григорьянц А.Г., Шиганов И.Н., Мисюров А.И. Технологические процессы лазерной обработки: Учеб. Пособие для вузов / Под ред. А.Г. Григорьянца. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана,2006 . - 664с.:ил.

9. Титов Ю. А. Специальные способы обработки металлов давлением [текст] (Раздел 2: основные технологии ОМД): учебное пособие / Ю. А. Титов, В. Н. Кокорин, А. Ю. Титов. - Ульяновск: УлГТУ, 2013 - 78 с.

10. Илюшин В.В., Потехин Б.А., Христолюбов А.С. Направление создания сплавов скольжения с повышенными технологическими свойствами [текст] / В.В. Илюшин, Б.А. Потехин, А.С. Христолюбов // Леса России и хозяйство в них. 2013. -№1(44). -С.169-171.

11. Гаращук Г.Н. Основы расчета деталей машин на прочность [Текст]: учебное пособие / Г.Н. Гаращук, В.А. Литвинова. - Томск: Изд-во Том. гос. архит.-строит. ун-та, 2013. - 92 с.

12. Степанова Т.Ю. Технологии поверхностного упрочнения деталей машин [Текст]: учебное пособие/ Т.Ю. Степанова.-Иваново: Иван. гос. хим.-технол. ун-т., 2009- 64с.

13. Поверхностный слой обода колеса, его характеристики [Текст] / И. А. Иванов, Д. А. Жуков // Новые материалы и технологии в машиностроении: сборник научных трудов. - Брянск : БГИТА, 2006. - Вып. 5. - С. 55-59

14. Иванова В. С. Усталость и хрупкость металлических материалов [Текст] / В. С. Иванова, С. Е. Гуревич, И. М. Коньев - М.: Наука, 1968 - 215 с.

15. Костецкий Б.И. Качество поверхности и трение в машинах [Текст] / Б.И. Костецкий.-Киев: Техника, 1968 - 216 с.

16. Курин М. А. Исследование динамики процесса планетарного глубинного шлифования плоских поверхностей [Текст] / М. А. Курин, В. Н. Павленко // Авиационно-космическая техника и технология.- 2009. - № 6. - С. 37-41.

17. Лихтман В. И. Физико-химическая механика металлов. Адсорбционные явления в процессах деформации и разрушения металлов/ В.И. Лихтман, Е.Д. Щукин, П. А. Ребиндер. - М.: Изд-во АН СССР, 1962 - 303 с.

18. Балановский А.Е. Плазменное поверхностное упрочнение металлов. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2006 - 180 с.

19. Химушин Ф.Ф. Нержавеющие стали [Текст] : научное издание / Ф.Ф. Химушин. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1967. - 798 с. : ил. - Библиогр.: с. 774 -798. - (в пер.)

20. Шлямнев А.П. Коррозионностойкие, жаростойкие и высокопрочные стали и сплавы: Справ. изд. / А. П. Шлямнев. и др. — М.: "Интермет Инжиниринг", 2000 — 232 с.

21. ГОСТ 5632-72 «СТАЛИ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫЕ И СПЛАВЫ КОРРОЗИОННО-СТОЙКИЕ, ЖАРОСТОЙКИЕ И ЖАРОПРОЧНЫЕ»

22. Марочник сталей и сплавов [Текст] / под ред. Сорокин В.Г., Волоспикова А.В., Вяткин С.А и др.- М.: Машиностроение, 1989.-640 с.

23. Марочник сталей и сплавов [Текст] / сост.: Драгунов Ю. Г. [и др.] ; под ред. Ю. Г. Драгунова и А. С. Зубченко. - 4-е изд., перераб. и доп. -М.: Машиностроение, 2015 -1215 с.

24. Ульянин Е.А. Коррозионностойкие стали и сплавы [Текст]: Справочник. М.: Металлургия, 1980. -207 с.: ил.

25. Марочник стали и сплавов [Электронный ресурс] // Разработан под руководством профессора Бреславского Д.В. URL: http://www.splav-kharkov.com/mat_start.php?name_id=329 (дата обращения: 17.12.2011)

26. Колмыков Д. В Комбинированные методы упрочнения / Д. В Колмыков, А. Н. Гончаров // Вюник Сумського нащонального аграрного ушверситету. Сер.:Мехашзащя та автоматизацiя виробничих процеав. - 2012. - Вип. 6. - С. 46-50.

27. Лахтин Ю.М. Химико-термическая обработка металлов [Текст]: Учеб. пособие для вузов по спец."Металловедение,оборудование и технология термической обработки" / Ю. М. Лахтин, Б. Н. Арзамасов. - М. : Металлургия, 1985 - 256с.

28. Домокеев А. Г. Строительные материалы [Текст]. -Изд 2-е, перераб. и доп. -М.: Высшая школа, 1989 - 495 с., илл.

29. Борисенок Г. В., Васильев Л. А., Ворошнин Л. Г. Химико-термическая обработка металлов и сплавов [Текст]. Справочник. - М.: Металлургия, 1981. — 255 с.

30. Химико-термическая обработка металлов и сплавов: Справочник [Текст] / Под ред. д.т.н., проф. Л.С. Ляховича. -М.: Металлургия, 1981. - 403 с: ил.

31. Будилов В.В., Рамазанов К.Н. Технология ионного азотирования деталей ГТД в тлеющем разряде с полым катодом [Текст]/ В.В. Будилов, К.Н. Рамазанов // Вестник УГАТУ.-Уфа, 2008. № 1(26).-С. 82-87

32. Мохова А. С., Смирнов А. Е., Алёхин А. П. Вакуумная комбинированная химико-термическая обработка стали ВКС-10 [Электронный ресурс] / А. С. Мохова, А. Е. Смирнов, А. П. Алёхин // Инженерный вестник, 2015. -№12. URL: http://engsi.ru/doc/829172.html (дата обращения: 10.01.2016)

33. Влияние химико - термической обработки на износостойкость конструкционных сталей [Текст]/ И М. Рукина., Ю.А. Башнин, В.Л. Козлов и др. // МиТОМ, - 1986. - №5. -С. 20-23

34. Корягин Ю.Д. Индукционная закалка сталей [Текст]: учебное пособие / Ю.Д. Корягин, В.И. Филатов. - Челябинск: Изд-воЮУрГУ, 2006. - 52 с.

35. Демичев А.Д. Поверхностная закалка индукционным способом [Текст]/ А.Д. Демичев. -Изд. 4-е, перераб. и доп. - Л. : Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1979. - 80 с. : ил.

36. Кащенко Г.А. Основы металловедения [Текст]: учебник для вузов / Г. А. Кащенко. - 2-е изд., перераб. и доп. - Москва; Ленинград: Машгиз, 1956. - 395 с.: ил. - Библиогр.: с. 388390. - (в пер.).

37. Герольд И. В., Шубина Н. Б. Повышение долговечности фронтального погрузчика ЗТМ -216А / И. В. Герольд, Н. Б. Шубина // Научный вестник МГГУ. - 2012. - № 5 (26). - C. 23-27

38. Попова В.В. Поверхностное пластическое деформирование и физико-химическая обработка [Текст]: учебное пособие по дисциплине "Процессы и операции формообразования" для студентов всех форм обучения направления подготовки 151900 "конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств" / В. В.

Попова; М-во образования и науки Российской Федерации, Рубцовский индустриальный ин-т (фил.) ФГБОУ ВПО "Алтайский гос. технический ун-т им. И. И. Ползунова". -Рубцовск: Рубцовский индустриальный ин-т, 2013. - 98 с.: ил.

39. Бутенко В.И. Локальная отделочно-упрочняющая обработка поверхностей деталей машин [Текст] / В.И. Бутенко . - Таганрог: Изд-во ТРТУ, 2006. - 126 с.

40. Торбило В. М. Алмазное выглаживание [Текст] / В. М. Торбило. -М.: Машиностроение. 1972 - 104 с.

41. Швецов А.Н., Скуратов Д.Л. Исследование влияния параметров процесса алмазного выглаживания на шероховатость поверхности заготовки из стали 15Х12Н2МВФАБ-Ш при использовании индентора из натурального алмаза [Текст] / А.Н. Швецов, Д.Л. Скуратов // Вестник СГАУ. 2014. -№5 (47). -ч. 1. -С. 62-67.

42. Куликов О.О. Пути снижения усилий обкатки роликами, необходимых для достижения высокой прочности ступенчатых валов [Текст] / О.О. Куликов // Материалы научн.-техн. конф: Повышение прочности деталей машин поверхностным деформированием. - Пермь, 1967. - С.154-162.

43. Балтер М. А. Упрочнение деталей машин [Текст] / М. А. Балтер. -М.: Машиностроение, 1978. - 184с.

44. Леоненко А.Н., Павлюченко А.А., Савченков Б.В. Влияние термомеханического упрочнения на изменения микроструктуры поверхностного слоя специального легированного чугуна [Текст] / А.Н. Леоненко, А.А. Павлюченко, Б.В. Савченков// Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета. 2007.-№ 36.-С.80-83.

45. Сычев И. Т. Анализ методов упрочнения деталей машин и режущих инструментов [Текст] / И. Т. Сычев, И. А. Соколова // Известия Калининградского государственного технического университета, 2011. - № 21. - С. 171-177.

46. Зенин Б.С., Овечкин Б.Б. Современные технологии модифицирования поверхности и нанесения покрытий [Текст]: Учебное пособие. -Томск, 2008 -75 с.

47. Калин Б.А., Волков Н.В., Якушин В.Л. Радиационно-пучковое воздействие метод создания градиентного структурно-фазового состояния в материалах атомной техники [Текст] // Вопросы атомной науки и техники, 2007.-№2.- С. 164-171.

48. Гилев И.А., Неулыбин С.Д., Панов А.И., Баженов А.М. Сравнительный анализ способов поверхностного упрочнения [Текст] / И.А. Гилев, С.Д. Неулыбин, А.И. Панов, Баженов А.М. // Master's journal № 2: Издательство Пермского национального исследовательского политехнического университета, 2014. -№2. -С.19-24.

49. Рыкалин Н. Н. Основы электронно-лучевой обработки материалов [Текст] / Н.Н. Рыкалин, И В. Зуев, А.А. Углов. - М.: Машиностроение, 1978. - 238с.

50. Модифицирование поверхности стали электронным пучком и формирование боридных слоев [Текст] / Н.Н. Смирнягина, И.Г. Сизов, А.П. Семенов [и др.]//1 конференция по фундаментальным и прикладным проблемам физики: Тез. докл. - Улан-Удэ, 1999. - С. 8384.

51. Рыкалин H.H. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов / H.H. Рыкалин, A.A. Углов, И.В. Зуев, А.Н. Кокора- М.: Машиностроение, 1985. -496с.

52. Григорьянц А.Г. Основы лазерной обработки материалов. -М.:Машиностроение, 1989. -304с.

53. Белашова И. С. Исследование кинетики массопереноса при лазерном легировании [Текст] / И. С. Белашова, Т. В. Тарасова // Наукоемкие технологии. - 2007. - Т. 8, N 12. - С. 57-62 : ил.

54. Андрияхин В.М., Еднерал Н.В., Мазора Х.А., Скаков Ю.А. Лазерное легирование хромом стали 10 // Поверхность. Физика, химия, механика, 1982. -№10. -С.134-139.

55. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Тарасова Т.В. Исследование процессов лазерного легирования коррозионностойких сталей // Электронная обработка материалов, 1985. -№3. - C.28-31.

56. Лахтин Ю.М., Коган ЯД. Поверхностное легирование металлов и сплавов при лазерном нагреве: [Учеб. пособие для слушателей заоч. курсов повышения квалификации ИТР по покрытиям и поверхност. упрочнению деталей в машиностроении] / Ю. М. Лахтин, Я. Д. Коган; Центр. правл. Всесоюз. НТО машиностроителей, Ин-т техн. прогресса в машиностроении. -М.: Машиностроение, 1990. -56с.

57. Васильцов В.В. Послойная лазерная наплавка металлических порошков: аналитическая теория и эксперимент [Текст] / В.В. Васильцов, М.Г. Галушкин, И.Н. Ильичев, А.И. Мисюров, В.Я. Панченко //Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. "Машиностроение", 2012. -C. 69-77.

58. Максименко А.В., Мышковец В.Н., Шаповалов П.С. Лазерная наплавка конструкционных сталей кольцевыми пучками / А.В. Максименко, В.Н. Мышковец, П.С. Шаповалов // Материалы, оборудование и ресурсосберегающие технологии: Материалы международной научно-технической конференции Часть 1.-Могилев, 2010. - С.222-224.

59. Тарасова Т.В., Гвоздева Г.О. Исследование процессов лазерного легирования поверхности алюминиевых сплавов [Электронный ресурс] // Наука и образование: электронное научно-техническое издание, 2012. № 03. URL: http://technomag.edu.ru/doc/330611.html (дата обращения: 15.02.2013)

60. Lensch Gunter, Bady Torsten, Bohling Michael. Легирование рабочей поверхности двигателей из алюминиевых сплавов с использованием лазера [Текст]. Laserlegieren der Laufflachen von Aluminium-Motoren. Hanser Fachz.1999.-№2, Suppl.: Laser-Praxis. - С.12-13.

61. Григорьянц А. Г. Технологические процессы лазерной обработки [Текст] / А. Г. Григорьянц, И. Н. Шиганов, А. И. Мисюров. -М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006.-663 с.

62. Колосовский А.М. Металлографические исследования лазерно-магнитного упрочнения инструментальных сталей [Текст] // Всеюзн. Конф. Применение физико-химических методов обработки материалов в машино-приборостроении: тез. Докл. Киев, 1983. С.42

63. Синдеев В.И., Исхакова Г.А. Особенности формирования поверхностного слоя деталей при лазерном и ультразвуковом воздействии [Текст] / Синдеев В.И., Исхакова Г.А. // ФиХОМ. 1988.-№2.-С.54-64

64. Коваленко В.С. Обработка материалов импульсным излучением лазеров [Текст] / В.С. Коваленко. - Киев : Вища школа, 1977. - 142 с. : ил. ; 22 см. - Список лит.: с. 137-141.

65. Котляров В.П. Поверхностная отделочно-упрочняющая обработка с лазерным облучением [Текст] // Электронная обработка материалов, 1987.-№1.-С.12-17.

66. Синдеев В.И., Исхакова Г.А. Влияние упрочняюще-чистовой обработки лучом лазера и ультразвуковым инструментом на структуру стали [Текст] // Новые методы упрочнения и обработки металлов. Новосибирск, 1983. -С.100-106.

67. Аскинази Б.М. Упрочнение и восстановление деталей машин электромеханической обработкой [Текст]. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Машиностроение, 1989. - 197с.

68. А.с. 1232459 СССР, МКИ В 24 В 39/02. Устройство для поверхностного упрочнения деталей наклепом / В.М. Сорокин, В.П. Князюков, А.М. Справцев.- № 3780381/25-27; Заявл. 15.08.84; Опубл. 23.05.86, Бюл. № 19.

69. Чудина О.В. Комбинированное поверхностное упрочнение углеродистых сталей методами химико-термической обработки [Текст] / О. В. Чудина, А. А. Брежнев // Вестн. ХНАДУ. -2010. - Вып. 51. - С. 14-19.

70. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Тарасова Т.В. Поверхностное упрочнение коррозионно-стойких сталей излучением лазера [Текст] / Ю.М. Лахтин, ЯД. Коган, Т.В. Тарасова//Изв. вузов.-М.:Машиностроение,1984.-№2.-С.124-127.

71. Костромин С.В., Шатиков И.Р. Влияние скорости лазерной закалки на структуру и свойства стали 30ХГС [Текст] / С.В. Костромин, И.Р. Шатиков // Научные труды SWorld, 2013.- Т.7.- №3.-С.44-47.

72. Лахтин Ю.М., Коган Я.Д., Тарасова Т.В. Лазерная термическая и химико-термическая обработка коррозионностойких хромистых сталей [Текст] //Экономия металла и энергии на

основе прогрессивных процессов термической и химико-термической обработки: Тез. докл. Всесоюзн. науч.-техн. конф., г. Пенза, 16-18 мая 1984 года.-М., 1984. - С. 151-153.

73. Белашова И. С. Модифицирование поверхности инструментальных сталей с применением лазерного нагрева [Текст] / И. С. Белашова // Наукоемкие технологии. - 2004. - С. 36-40 : ил.

74. Овертон Г., Ноджи А., Бельфорте Д.А., Холтон К. Лазерные рынки развиваются несмотря на «встречные ветры» в глобальной экономике [Текст] / Г. Овертон, А. Ноджи, Д.А. Бельфорте, К. Холтон // Лазер.информ. -М.: ЛАС, 2013. - № 3 (498).- С.1-8.

75. Межевов В.С. Петровский В.Н. Обработка материалов с помощью мощных волоконных лазеров [Текст] / В.С. Межевов, В.Н. Петровский // РИТМ, 2008.-№4(34).-С.49-50.

76. Григорьянц, А. Г. Методы поверхностной лазерной обработки [Текст] / A. Г. Григорьянц, А. Н. Сафонов Кн. 3. -М.: Высшая школа, 1987. - 191 с.

77. Лазерная и электронно лучевая обработка материалов [Текст] / H.H. Рыкалин, A.A. Углов, И.В. Зуев, А.Н. Кокора- М.: Машиностроение, 1985 -496с.

78. Криштал М.А., Жуков А.Н., Кокора А.Н. Структура и свойства сплавов, обработанных излучением лазера [Текст] / М.А. Криштал, А.Н. Жуков, А.Н. Кокора.-М.:Металлургия, 1973 -192 с.

79. Миркин Л.И., Смыслова Г.П., Смыслов Е.Ф. Структура и свойства металлов после импульсных воздействий [Текст]. -М.: Изд-во МГУ, 1980.-169с.

80. Бертяев Б.И., Завестовская И.Н., Игошин В.И. Сравнительный анализ двух- и трехстадийных термических циклов при поверхностной лазерной закалке сталей [Текст] // Физика и химия обработки материалов, 1986. -№5. -с.88-95.

81. Бирюков В. Лазерное упрочнение и легирование сталей [Текст] / В. Бирюков //Технологическое оборудование и технологии, Фотоника, 2011.-№3.-С.34-37.

82. Андрияхин В.Н., Майоров В.С., Якушин В.П. Расчет поверхностной закалки железоуглеродистых сплавов с помощью технологических СО2 лазеров непрерывного действия [Текст] / В.Н. Андрияхин, В.С. Майоров, В.П. Якушин // Поверхность. Физика, химия, механика, 1983. -№3. -с.140-145.

83. Гиппиус Н.А., Даниленко Ю.К., Пчелинцев А.И. Влияние теплоты твердофазных превращений на глубину лазерной закалки [Текст] / Н.А. Гиппиус, Ю.К. Даниленко, А.И. Пчелинцев // Квантовая электроника, 1986. -Т.13, -№12. -С.25-49.

84. Кидин И.Н. Физические основы электротермической обработки металлов и сплавов [Текст]. -М.:Металлургия, 1969. - 376 с.

85. Баландина Г.Ю. О причине смещения температур инструментального начала аустенитного превращения в сталях при скоростном и лазерном нагреве [Текст] / Г.Ю. Баландина, Б.И. Бертяев, И.Н. Заверстовкая и др. //Квантовая электроника, 1986. -Т.13. -№11. -С. 23-25.

86. Кремнев Л.С. Упрочнение рабочих поверхностей плоскопараллельных концевых мер длины лазерным излучением [Текст] / Л.С. Кремнев, О.В. Владимирова, Т.Г. Сагадеева и др. // ФиХОМ, 1985.- №3.- С.13-16.

87. Металловедение и термическая обработка стали. [Текст] Справочник/ Под ред. М. П. Берштейна и А. Г. Рахштадта.-М.:Металлургия, 1991.-304 с.

88. Волков М.В., Кишалов А.А., Храмов В.Ю. Применение волоконного лазера для закалки резьбовых соединений с целью повышения их износостойкости/ М.В.Волков, А.А.Кишалов,

B.Ю. Храмов // Изв. Вузов. Приборостроение, 2014. -Т. 57, -N6

89. Шагров М.Н., Копченков В.Г. Упрочнение твёрдых сплавов для повышения износостойкости режущего инструмента [Текст] / М.Н. Шагров, В.Г. Копченков // Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2011.-т. 13, -№4(3).-С.1258-1260.

90. Любченко А. Л., Липовецкий Л. С. Повышение износостойкости стальных поверхностей путем лазерной обработки [Текст] / Любченко А. Л., Липовецкий Л. С. // Вестник Харьковского национального автомобильно-дорожного университета, 2006. -№ 33. -С.35-37.

91. Макаров В.А. Влияние обработки непрерывным излучением лазера на износостойкость низкоуглеродистых сталей [Текст] / В.А. Макаров, Л.Г. Коршунов, Г.Л. Химич и др. // Трение и износ, 1987. -Т.8 .-№2. -С. 293-301.

92. Дроздов Ю.Н. Исследование возможности повышения износостойкости при поверхностном упрочнении непрерывным лазерным излучением [Текст] / Дроздов Ю.Н. //Вестник машиностроения, 1986.-№2. С.18-20.

93. Воробьев Г. М. Повышение износостойкости стальных поверхностей путем лазерной обработки [Текст] / Г. М. Воробьев // Известия Самарского научного центра РАН, 2011. -С. 14-17

94. Козлова Г.И., Сокуренко А.Д. Лазерное термоупрочнение и повышение износостойкости поверхностных слоев стали 9ХФ [Текст] / Г.И. Козлова, А.Д.Сокуренко // Трение и износ, 1991. -Т.11. -№3. -С.123-126.

95. Великих В.С., Картавцев В.С., Романенко А.В. Влияние лазерной закалки на механические свойства стали 45 с различной предварительной обработкой [Текст] //ФиХОМ, 1984. -№2, -

C.12-17

96. Влияние лазерной закалки на механические свойства стали 45 [Текст] / В.С. Великих, В.П. Гончаренко, А.В. Романенко, В.П. Квядас // ФиХОМ, 1983.- №3. -С. 21-23.

97. Гаврилов Г. Н., Костромин С. В., Калинин А. Б., Пейганович В. Н., Ермаков Д. Ю. Лазерные технологии повышения стойкости прокатных валков [Текст] / Гаврилов Г. Н., Костромин С. В., Калинин А. Б., Пейганович В. Н., Ермаков Д. Ю. // Современные проблемы науки и образования,2013.-Т4 .С.1-8.

98. Гилев В.Г., Безматерных Н. В., Морозов Е. А., Русин Е. С. Особенности лазерной закалки кольцевых выступов из псевдосплава сталь-медь / Гилев В.Г., Безматерных Н. В., Морозов Е. А., Русин Е. С.//Известия Самарского научного центра Российской академии наук, 2014.-Выпуск № 4-1. -Т.16. -С.179-186.

99. Putatunda S. K., Nambiar M., Clark N. Influence of laser hardening on mechanical properties of a low alloy steel [text] / S. K. Putatunda; M. Nambiar; N. Clark // Surface Engineering, 1997.-№13 .-p. 13-18.

100. The Influence of Laser Surface Heat Treatment on Mechanical Properties and Wear Resistance of High Carbon-Low Alloy Steel / Dr. Khalid Osman Sharaf // Damascus University Journal Vol. (27), 2011. - №2. -С.201-215.

101. Дощечкина И.В. Условия лазерной обработки для получения максимальной твердости поверхности среднеуглеродистых сталей [Текст] / И.В. Дощечкина // Вестн. ХНАДУ. -2008. - Вып. 42. - С. 52-54.

102. Магин Д.Ю. Исследование структуры и свойств высокопрочной теплостойкой стали после объемной термической обработки и лазерного поверхностного упрочнения [Текст] / Магин, С.В. Костромин // Труды Нижегородского государственного технического университета им. Р.Е. Алексеева, 2013.-№ 4(101).-С.256-261.

103. Терентьев В.Ф. Влияние импульсной лазерной закалки на статическую и циклическую прочность сталей 45 и У8 [Текст] / В.Ф. Терентьев, А.Г. Бовчар, В.С. Великих и др. // ФиХОМ, 1985. -№2. -С.45-47.

104. Костюк Г.И., Руденко Н.В. Лазерное упрочнение легированных сталей [Текст] / Г.И. Костюк, Н.В. Руденко // Технология производства летательных аппаратов, 2012. -С.23-27.

105. Григорьянц, А.Г. Основы лазерного термоупрочнения сплавов [Текст]: учебное пособие / А.Г. Григорьянц, А.Н. Сафронов. - М.: Высшая школа, 1988. - 159 с.

106. Коваленко, В.С. Лазерная технология [Текст]/ В.С. Коваленко. - К.:Выща. шк. головное изд-во, 1989. - 176 с.

107. Завестовская И.Н., Безотосный В.В., Канавин А.П., Козловская Н.А., Крохин О.Н., Олещенко В.А., Попов Ю.М., Чешев Е.А. Процессы нано- и микроструктуирования

поверхности металлов под действием излучения твердотельных лазеров с диодной накачкой [Электронный ресурс] //Московское физическое общество «Физика и перспективные нанотехнологии», 2012. URL: http://olymp-anotech2012.moomfo.ru/ paperkrokhin

108. Рыкалин Н., Углов А., Зуев И., Кокора А. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов. -М.: Мир, 1988. -496 с.

109. Vorobyev A.Y., Guo Chunlei Femtosecond laser structuring of titanium implants. // Applied Surface Science, 2007. -V.253. -P. 7272-7280.

110. Mazzoldi P., Della Mea G., Battaglin G., Miotello A., Servidori M., Bacci D., Jannitti E. // Phys.Rev. Lett, 1980. -V. 44. -P. 88.

111. Фирсов А.С., Голуб С.А. «Новая метастабильная фаза на основе железа, образующаяся при сверхбыстрой кристаллизации высоколегированной стали»/ А.С.Фирсов, С.А. Голуб // Физика металлов и металловедение, 1988. -Т. 65. -№7. -С. 772775.

112. Кашкин В.Н., Жданов Г.С., Миркин Л.И. Лморфизация металлических сплавов при лазерном воздействии // Доклады АН СССР. 1979. - Т.249. - № 5. -с. 1118-1120

113. Богданович П.Н., Прушак В.Я. Трение и износ в машинах [Текст]: учеб. для вузов. - М.: Выш. шк., 1999. - 374 с.

114. Авдуевский В.С. Трибология и машиностроение [Текст]/ В. С. Авдуевский, М. А. Боновой // Трение и износ, 1990. - Т. 11, -№1. - С. 7 - 20.

115. Гончаров В.Г., Савченков Б.В., Александров Н.Г. Дискретные покрытия - эффективный способ упрочнения деталей автомобилей [Текст]// В.Г. Гончаров, Б.В. Савченков, Н.Г. Александров // Сб. науч. раб. - Варна: Изд. ТУ - Варна, 2003. - С. 282 - 289.

116. Споаб формування зносостшко! поверхш металевих виробiв. Патент на винахщ № 79336 Украша, МПК Е 21 Д 21/00, В 23 Н 9/00/ В.Г. Гончаров, О.П. Кшмова (Украша), - № 200505863; Заявлено 14.06.05, Опубл.17.10.05. Бюл. № 10 - 17 с.

117. Потехин Б.А. Свойства баббита марки Б83 [Текст]/ Б.А. Потехин, А.Н. Глущенко, В.В. Илюшин // Технология металлов,2006. - № 3. - С. 17-22.

118. Савченков Б.В., Гончаров В.Г., Леоненко А.Н. Дискретная обработка - эффективный способ упрочнения деталей машин [Текст]// Мехашка та машинобудування, 2010. -№ 1

119. Шеремет В.Н., Ткачук Н.А., Гончаров В.Г. Повышение ресурса тяжелонагруженных элементов ДВС путем дискретного упрочнения деталей. Моделирование напряженно-деформированного состояния [Текст]// В.Н. Шеремет, Н.А. Ткачук, В.Г. Гончаров / Двигатели внутреннего сгорания, 2010. - № 2. - С. 118-123.

120. Позняк Г.Г., Копылов В.В., Рого В.А. Современные методы проектирования нанотехнологических процессов в машиностроении [текст]: учебное пособие Г.Г. Позняк, В.В. Копылов, В.А. Рого. -М.:Приоритетный национальный проект «образование» российский университет дружбы народов,2008.-150 с.

121. Артюшкин Н. В., Соколов В. Г. Технологические применения мощных лазеров [Текст] / Н. В. Артюшкин, В. Г. Соколов // Лазерно-оптические системы и технологии, 2009.-С.24-32.

122. С. В. Разоренов Сопротивление динамическому деформированию и разрушению тантала с различной зеренной и дефектной структурой [Текст] / С. В. Разоренов [и др.] // Физика твердого тела, 2012. - Т. 54, вып. 4. - С. 742-749.

123. Крупин А. В., Соловьев В. Я., Попов Г.С., Кръстев М. Р. Обработка металлов взрывом [Текст] / А. В. Крупин, В. Я. Соловьев, Г.С. Попов, М. Р. Кръстев. -М.: Металлургия, 1991. - 496 с.

124. Дерибас А. А. Физика упрочнения и сварки взрывом[Текст] / А. А. Дерибас. -Новосибирск: Наука, 1972. - 188 С.

125. Бодренко С. И., Крысанов Ю. А., Новиков С. А. Исследование распространения ударных волн в пористых материалах [Текст]/ С. И. Бодренко, Ю. А. Крысанов, С. А. Новиков // ПМТФ, 1979. -№ 6.-С.140-144.

126. Райнхарт, Дж,С., Пирсон Дж. Взрывная обработка металлов [Текст]:[пер.с ант]/ Дж.С.Райнхарт, Дж.Пирсон.-М.:Мир,1966.-391с.

127. Хартман К.Х., Кунце Х.Д., Мейер Л.В. Влияние ударного нагружения на структуру металлов [Текст] // Ударные волны и явления высокоскоростной деформации металлов. / Под. ред. Мейерса М.А. и Мурра Л.Е. (пер. с англ.). -М.: Металлургия, 1984 .-С. 276-282.

128. Эпштейн Г.Н. Строение металлов, деформированных взрывом [Текст]. -М.: Металлургия, 1980.-250 с.

129. Батьков Ю.В., Глушак Б.Л., Новиков С.А. Сопротивление материалов пластической деформации при высокоскоростном деформировании в ударных волнах. (Обзор). -М.: ЦНИИатоминформ, 1990. -97с.

130. Цимбал А.Л. Лазерное ударное упрочнение. Обзор [Электронный ресурс] / А.Л. Цимбал //

СПБГУИТМО,2010.и^: http ://marbo.spb.ru/articles/Lazernoye_udarnoye_uprochnenie.

%20Obzor.pdf (Дата обращения: 22.04.2014)

131. Эпштейн Г. Н. Строение металлов, деформированных взрывом [Текст] / Г. Н. Эпштейн. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Металлургия, 1988. - 279 с. : ил

132. Брокманн Р. Диодные лазеры - экономическое чудо [Текст] / Р. Брокманн // Фотоника. -2009. -№ 4.- С. 8-11.

133. Маркин Е. П., Лозовой А. К., Смирнов С. Н., Яхонтов Ю. Г. Опыт промышленного применения лазерных технологических комплексов на базе волоконных генераторов

[Текст]/ Е. П. Маркин, А. К. Лозовой, С. Н. Смирнов, Ю. Г. Яхонтов // Тематический выпуск лазерные технологии в приборостроении, 2011.-Т.54.- С.13-17.

134. Вейко В.П. Опорный конспект лекций по курсу «Физико-технические основы лазерных технологий». Раздел: Технологические лазеры и лазерное излучение. Изд. 2-е, испр. и дополн.- СПб: СПбГУ ИТМО, 2007. - 52 с.

135. Айрапетян, В.С. Физика лазеров [Текст]: учебное пособие / В.С. Айрапетян, О.К. Ушаков. - Новосибирск: СГГА, 2012. - 134 с.

136. Высокоточный монтаж лазерных чипов с помощью установки Fineplacer lambda-96 /Сост. М.В. Карзанова, Н.В. Дикарева, С.М. Некоркин.-Нижний Новгород: Нижегородский госуниверситет, 2014.-83с.

137. Patel C. K. N. Continuous-Wave Laser Action on Vibrational-Rotational Transitions of CO2 [text]// Physical Review 136 (5A): A1187-A1193. D0I:10.1103 / PhysRev. 136. A1187. Bibcode: 1964 PhRv.-p.136-187.

138. Дианов Е. М. Волоконная оптика: от систем связи к «нервным системам» [Текст]/ Е. М. Дианов // Вести РАН, 2007.-Т.77.-№8.-С.714—718.

139. Курков А. С., Дианов Е. М. Непрерывные волоконные лазеры средней мощности (рус.) [Текст]/ А. С. Курков, Е. М. Дианов // Квантовая Электроника, 2004. -Т. 34. -№ 10.- С. 881—900.

140. Официальный интернет-ресурс «Научно-образовательный проект «Лазерный портал» [Электронный ресурс] // кафедра "Лазерная техника" факультета "Информационные и управляющие системы" Балтийского государственного технического университета. -URL: http://www.laser-portal.ru/ (Дата обращения: 01.10-2014-01.10.2015).

141. Дианов Е. М. Волоконные лазеры [Текст]/ Е. М. Дианов // Успехи физических наук, 2004. - В. 10. - Т. 174. -С. 1139—1142.

142. Скляров О.К. Волоконно-оптические сети и системы связи [Текст]: учебное пособие / О. К. Скляров. -2-е изд., стер. -СПб.: Лань, 2010.-267с.

143. Голубенко Ю. В., Богданов А. В., Иванов Ю. В. Волоконные технологические лазеры : учеб.-метод. пособие / Голубенко Ю. В., Богданов А. В., Иванов Ю. В. //Моск. гос. техн. унт радиотехники, электроники и автоматики, МГТУ им. Н. Э. Баумана. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2012. - 31 с.

144. Голубенко Ю. В., Богданов А. В., Иванов Ю. В., Третьяков Р. С. Волоконные технологические лазеры : учеб. пособие / Ю. В. Голубенко, А. В. Богданов, Ю. В. Иванов, Р. С. Третьяков//МГТУ им. Н. Э. Баумана. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2010. - 50 с.

145. Официальный интернет-ресурс проф. Dr. Rüdiger Paschotta [Электронный ресурс] // Encyclopedia of Laser Physics and Technology .-URL: https://www.rp-photonics.com/fibers.html (Дата обращения: 20.10.2014).

146. Панченко Е.В., Скаков Ю.А., Попов К.В. Лаборатория металлографии [Текст]/ Е.В.Панченко, Ю.А. Скаков, К.В.Попов . -М.: Металлургиздат, 1957. 695 с.: ил.

147. Коваленко B.C. Металлографические реактивы [Текст]/ B.C. Коваленко. -М.: Металлургия, 1961. -120 с.

148. ГОСТ 9450-76 «Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников»

149. Лесневский Л.Н., Ляховецкий М.А. Разработка и применение установки для определения фреттинг-износа образцов с твердыми покрытиями [Текст] // Тезисы докладов XXII Международной Инновационно-ориентированной Конференции Молодых Ученых и Студентов «Актуальные проблемы машиноведения» МИКМУС-2012.-М.: Изд-во ИМАШ РАН, 2012. - С.32.

150. Liskiewicz T. Hard coatings durability under variable fretting wear conditions / T. Liskiewicz. // PhD dissertation, 2004. - р. 174.

151. ГОСТ 1497-84 «Металлы. Методы испытаний на растяжение»

152. ГОСТ 9454-78 «Металлы»

153. ГОСТ 16962-71 «Изделия электронной техники и электротехники. Механические и климатические воздействия. Требования и методы испытаний»

154. Розенфельд И.Л. Коррозия и защита металлов [Текст]/ И.Л. Розенфельд. -М: Металлургия, 1969.-448с.

155. Монтогомери Д.К. Планирование эксперимента и анализ данных [Текст]/ Д.К. Монтогомери.- Л.: Судостроение, 1980. -383 с.

156. Адлер Ю.П. Планирование экспериментов при поиске оптимальных условий [Текст]/ Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю.И. Грановский - М.: Наука, 1976. - 277 с.

157. Горский В.Г., Адлер Ю.П. и др. Планирование промышленных экспериментов [Текст]. - М.: Металлургия, 1978. - 184 с.

158. Григорьянц А. Г., Смирнова Н. А. Упрочнение поверхности стали 45 и литейного алюминиевого сплава АК9 излучением волоконного лазера [Текст] / Григорьянц А. Г., Смирнова Н. А. // Технология машиностроения. - 2011. - № 11. - С. 52-56.

159. Смирнова Н.А., Иванов Ю.В., Григорьянц А.Г. Разработка технологии упрочнения никелевых и алюминиевых сплавов излучением многоканального твердотельного лазера [Текст] / Н.А. Смирнова, Ю.В. Иванов, А Г. Григорьянц и др. // Материаловедение, 2000. -№ 11. -С. 47-51.

160. Григорьянц А.Г., Сафонов А.Н. Лазерная техника и технология [Текст]. В 7 кн.Кн. 3 Методы новерхностной лазерной обработки. Под ред. А.Г. Григорьянца. -М.: Высшая школа, 1987. - 191с.

161. Лазерная и электролучевая обработка материалов [Текст]: Справ-к / Под ред. Н. Н. Рыкалина и др. М.: Машиностроение, 1985. -496 с.

162. Новик Ф.С. Планирование эксперимента на симплекс при изучении металлических систем [Текст]. - М.: Металлургия, 1985. -255с.

163. Fouvry S., Kapsa Ph., Vincent L., Analysis of sliding behavior for fretting loadings: determination of transition criteria//Wear, 1995. -V.185. -р. 35-46

164. Тарасова Т.В., Назаров А.П., Шалапко Ю.И. Износостойкость в условиях абразивного изнашивания и фреттинга образцов из жаропрочного кобальтового сплава, полученных методом селективного лазерного плавления [Текст]/ Т.В. Тарасова, А.П. Назаров, Ю.И. Шалапко//Трение и износ, 2014.- т.13.-№5.-С.546-556.

165. Бесконтактные датчики Renishaw [электронный ресурс]: офиц. сайт / / компания Renishaw .- URL: http://www.renishaw.ru/ru/31033--31033 (дата обращения: 25.05.2015).

166. Энкодер Signum REXM ultra-high accuracy angle encoder system [электронный ресурс]:

офиц. сайт / / компания Renishaw .- URL: http://www.renishaw.ru/ru/optical-rotary-angle-encoders--6434 (дата обращения: 25.05.2015).

167. Слистин И.В., Калдымов Н.А. Аспекты конструирования универсального углозадающего поворотного стола для целей приборостроения [Текст]/ И.В. Слистин, Н.А. Калдымов // XVI Конференция молодых ученых «Навигация и управление движением»: тез. докл. -СПб:2014.- 357-364.

168. Бертяев Б. И., Завестовская И. Н., Игошин В. И., Катулин В. А., Шишковский И. В. Физические основы моделирования и оптимизации процесса лазерной поверхностной закалки сталей [Текст] / Б. И. Бертяев, И. Н. Завестовская, В. И. Игошин, В. А. Катулин, И. В. Шишковский // Труды ФИАН - М.: Наука. - 1989. - Т.198, С. 5-23.

169. Лазерная и электронно-лучевая обработка материалов: Справочник / Н.Н. Рыкалин, А.А. Углов, И.В. Зуев, А.Н. Кохора.-М.: Машиностроение, 1985. -496с., ил.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРОГРАММА УПРАВЛЕНИЯ ПОВОРОТНЫМ СТОЛОМ И ЗАПУСКОМ ЛАЗЕРА

Программа управления включением лазера и поворотом стола на необходимый угол

#include<AccelStepper.h> #include<Encoder. h> AccelStepper Stepper1(1,13,12);

// пин 12 и 13 для dir и step, 1 - режим «external driver» (A4988)

//oencoder, nencoder константы библиотеки encoder.h переменные нового и предыдущего значения угла поворота;

angle.encoder(0.5); //устанавливаемое значение угла поворота (для энкодера) //Энкодер на основании кодов Грея отслеживает угол поворота tmp - значение счетчика шагового мотора

*/

int tmp;

void setup(){

Serial.begin(9600);

Stepper1.setMaxSpeed(3000); //устанавливаем максимальную скорость вращения ротора двигателя (шагов/секунду)

Stepper1.setAcceleration(1300); //устанавливаем ускорение (шагов/секундуА2)

pinMode(1, INPUT);

pinMode(2, INPUT);

// encoder pin on interrupt 0 (pin 1)

attachInterrupt(0, doEncoder, CHANGE);

// encoder pin on interrupt 1 (pin 2)

attachInterrupt(1, doEncoder, CHANGE);

counter = 0;

tmp = 0;

// присваиваем текущие значения каналов энкодера oencoder = (PINE&1)>>4;

nencoder = oencoder; }

void doEncoder()

{

noInterrupts();

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. ПРОГРАММА УПРАВЛЕНИЯ ПОВОРОТНЫМ СТОЛОМ И ЗАПУСКОМ ЛАЗЕРА. ПРОДОЛЖЕНИЕ

new_encoder = (PINE&48)>>4;

if (encoder.ns[oencoder] == nencoder)

{

encoder. counter++;

}

else if (encoder.ns[nencoder] == oencoder)

{

encoder. counter--;

}

oencoder = nencoder;

interrupts();

}

void loop() {

if(Stepper1.distanceToGo()==0) { while (encoder.counter! =oencoder+angle.encoder){ Stepper1.run; //запуск шагового двигателя. tmp++;

Serial.print(tmp);

if (encoder.counter==oencoder+angle.encoder)

{

delay(1000); //задержка на 1 секунду digitalWrite(pin1, HIGH); //управляющий сигнал на лазер

delay(5000); }

}

ПРИЛОЖЕНИЕ 2. ЧЕРТЕЖ ДЕТАЛИ ИЗ СТАЛИ 95Х18

ПРИЛОЖЕНИЕ 3. ТАБЛИЦА ЗНАЧЕНИЙ КРИТЕРИЯ ФИШЕРА ДЛЯ МАТЕМАТИЧЕСКОГО ПЛАНИРОВАНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

Таблица значений Б-критерия Фишера

И 1 2 3 4 5 6 3 12 24 Н

к2

1 151.4 100.5 215.7 224.5 230.1 233.0 233.8 243.0 240.0 254.32

2 15.51 10.00 10.16 10.25 10.30 10.33 10.37 10.41 10.45 10.50

3 10.13 0.55 0.28 0.12 0.01 8.04 3.34 8.74 3.64 3.53

4 7.71 6.04 6.50 6.30 6.26 6.16 6.04 5.01 5.77 5.63

5 6.61 5.70 5.41 5.10 5.05 4.05 4.32 4.68 4.53 4.36

6 5.00 5.14 4.76 4.53 4.30 4.28 4.15 4.00 3.34 3.67

7 5.50 4.74 4.35 4.12 3.07 3.67 3.73 3.57 3.41 3.23

3 5.32 4.46 407 3.84 3.60 3.58 3.44 3.28 3.12 2.03

0 5.12 4.26 3.86 3.63 3.48 3.37 3.23 3.07 2.00 2.71

10 4.06 4.10 3.71 3.46 3.33 3.22 3.07 2.01 2.74 2.54

11 4.54 3.08 3.50 3.36 3.20 3.00 2.05 2.70 2.61 2.40

12 4.75 3.68 3.40 3.26 3.11 3.00 2.35 2.60 2.50 2.30

13 4.67 3.60 3.41 3.16 3.02 2.02 2.77 2.60 2.42 2.21

14 4.60 3.74 3.34 3.11 2.06 2.85 2.70 2.53 2.35 2.13

15 4.54 3.66 3.20 3.06 2.00 2.70 2.64 2.48 2.20 2.07

16 4.40 3.63 3.24 3.01 2.35 2.74 2.50 2.42 2.24 2.01

17 4.45 3.50 3.20 2.06 2.61 2.70 2.55 2.38 2.10 1.06

1? 4.41 3.55 3.16 2.03 2.77 2.66 2.51 2.34 2.15 1.02

10 4.36 3.52 3.13 2.00 2.74 2.63 2.43 2.31 2.11 1.33

20 4.35 3.40 3.10 2.87 2.71 2.60 2.45 2.28 2.03 1.34

21 4.32 3.47 3.07 2.84 2.66 2.57 2.42 2.25 2.05 1,31

22 4.30 3.44 3.05 2.82 2.66 2.55 2.40 2.23 2.03 1.73

23 4.23 3.42 3.03 2.80 2.64 2.53 2.33 2.20 2.00 1.76

24 4.26 3.40 3.01 2.76 2.62 2.51 2.36 2.18 1.03 1.73

25 4.24 3.38 2.00 2.76 2.60 2.40 2.34 2.16 1.06 1,71

26 4.22 3.37 2.08 2.74 2.50 2.47 2.32 2.15 1.05 1.60

27 4.21 3.35 2.06 2.73 2.57 2.46 2.30 2.13 1.03 1.67

2? 4.20 3.34 2.05 2.71 2.56 2.44 2.20 2.12 1.01 1.65

20 4.16 3.33 2.03 2.70 2.54 2.43 2.23 2.10 1.00 1.64

30 4.17 3.32 2.02 2.60 2.53 2.42 2.27 2.00 1.80 1.62

35 4.12 3.26 2.87 2.64 2.48 2.37 2.22 204 1.33 1.57

40 4.06 3.23 2.84 2.61 2.45 2.34 2.13 2.00 1.70 1.51

45 4.06 3.21 2,31 2.56 2.42 2.31 2.15 1.07 1.76 1.43

50 4.03 3.16 2.70 2.56 2.40 2.20 2.13 1.05 1.74 1.44

60 4.00 3.15 2.76 2.52 2.37 2.25 2.10 1.02 1.70 1.30

70 3.93 113 2,74 2:50 2.35 2:23 2.07 1.35 1.67 1.35

ВО 3.55 3.11 2,72 2.45 2.33 2.21 2:0б 1.33 1.5Б 1:31

00 3.05 3.10 2.71 2.47 2.32 2.20 2.04 1.36 1.64 1.23

100 3.04 3.00 2.70 2.46 2.30 2.10 2.03 1.35 1.63 1.26

125 3.02 3.07 2.68 2.44 2.20 2.17 2.01 1.33 1.60 1.21

150 3.00 3.06 2.66 2.43 2.27 2.16 2.00 1.32 1.50 1.13

200 3.60 3.04 2.65 2.42 2.26 2.14 1.03 1.30 1.57 1.14

300 3.67 3.03 2.64 2.41 2.25 2.13 1.07 1.70 1.55 1.10

400 3.86 3.02 2.63 2.40 2.24 2.12 1.06 1.73 1.54 1.07

500 3.86 3.01 2.62 2.30 2.23 2.11 1.06 1.77 1.54 1.06

1000 3.85 3.00 2,61 2.33 2.22 2.10 1.05 1.76 1.53 1,03

и 3.84 2.00 2.60 2.37 2.21 2.00 1.04 1.75 1.52 1.00

ПРИЛОЖЕНИЕ 4. РЕЗУЛЬТАТЫ РЕНТГЕНОФАЗОВОГО АНАЛИЗА ОБРАЗЦА СТАЛИ 95Х18

TTV 95X18_160515132640v. l.csm

Crystallographica Search-Match Version 3, 1, 0, 0 Copyright © 1996-2008, Oxford Cryosystems Sample / Data Collection Details

Raw Data

Data Range Number of Points Step Size Counting Stats Background Scale Length Stiffness Feature Width

10.000 to 100.000 degrees 4501

0.020 degrees Raw counts Subtracted 5 1

0.24 degrees

Radiation

Target Type

Wavelength

Undefined Monochromatic 1.5406 Angstroms

Search-Match

Settings

Search Range 10 to 100

Data Source Raw data

Trust Intensities Yes

Allow Zero Errors No

Figure of Merit Multi-phase

Apply Restrictions Yes

Matched Materials

A Ä-Iron

Formula Pdf Number Figure of Merit Total Peaks Peaks Matched New Matches Strong Unmatched Peak Shift Scale Factor Concentration I / Icorundum

Fe

010-71-4649 88%

5 5 5 0 0

0.781583 0.784202 7.93

B A-Iron

Formula Pdf Number Figure of Merit Total Peaks

Fe

010-71-4648

66% 4

Peaks Matched 3

New Matches 3

Strong Unmatched 0

Peak Shift 0

Scale Factor 0.117439

Concentration 0.160032

I / Icorundum 10.77 C Isovite, ferrian, syn

Formula Cr15.58 Fe7.42 C6

Pdf Number 010-78-1502

Figure of Merit Total Peaks 22% 38

Peaks Matched 5

New Matches 5

Strong Unmatched Peak Shift 0 0

Scale Factor 0.147903

Concentration 0.0557663

I / Icorundum 2.98

Peak List

Peak Search Settings Confidence Threshold 90%

Matched / Total 6 / 8

List of Peaks 2-Theta D-Spacing Intensity Width Confidence Matches

37.960 2.3684 13 0.240 100% C

41.753 2.1616 18 0.240 100% C

43.304 2.0877 965 0.172 100% A

44.521 2.0334 160 0.262 100%

50.499 1.8058 531 0.217 100% A

74.186 1.2772 149 0.226 100% A

90.044 1.0889 75 0.278 100% A

95.168 1.0434 30 0.260 100%

Card Retrieval

Search Results

The search found 8 matching cards

Pdf Material_

000-05-0720

000-58-0762

010-78-1499

010-78-1500

010-78-1501

010-78-1502

010-89-7245

030-65-9781

Formula

Chromium Iron Carbide ( Cr , Fe )7 C3 Isovite ( Cr , Fe )23 C6 Isovite, ferrian, syn Cr22 23 Fe0 77 C6 Isovite, ferrian, syn Cr21 34 Fe1 66 C6 Isovite, ferrian, syn Cq8 93 Fe4 07 C6 Isovite, ferrian, syn Cq5 58 Fe7 42 C6 Chromium Iron Carbide Cr2 Fe14 C gamma1-Carbon Chromium Iron CrFe7 C0 45

ПРИЛОЖЕНИЕ 5. АКТ АПРОБАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ №1

Силарус

ООО «НПО «Силарус» 119192, Россия, Москва Мичуринский проспект, 21/4 телефон/факс [phone] e-mail: [e-mail]

технологии лазерного термоупрочнения рабочей поверхности подшипника качения.

Настоящий акт составлен о том, что ООО «НПО «Силарус» (научно-производственное предприятие, г. Ясногорск, Тульская область) были проведены натурные сравнительные триботехнические испытания рабочих поверхностей подшипника качения фирмы NTN-SNR Roulements, выполненных из стали ALSI 440 (аналог 95X18) и упрочненной по разработанной и представленной в диссертационной работе Кузьмина С.Д. технологии, и подшипника в состоянии поставки от предприятия-производителя.

В соответствии с планом проведения натурных испытаний элементов экструзионной линии фирмы KraussMaffei - колец подшипников качения элемента гидросистемы, были проведены следующие мероприятия:

1. По разработанной в рамках исследовательской работы технологии была осуществлена лазерная термообработка поверхности подшипника качения SUCPA200/SESPA200 фирмы NTN-SNR Roulements, выполненной из стали ALSI 440 (аналог 95X18), с целью увеличения ее износостойкости и увеличения долговечности.

Проведенный сравнительный анализ долговечности упрочненной, по разработанной технологии детали, и детали в состоянии поставки от производителя, показал увеличение наработки на «отказ» на 30%. В условиях колебаний курсов валют и необходимости закупки вышедших из строя деталей за рубежом, внедрение данной технологии упрочнения является целесообразной для нашего предприятия.

УТВЕРЖДАЮ Руководитель предприятия: Генеральный директор ООО «НПО «Силарус»

~ Белоконь В.А.

«/5» 0£ 201 бг.

м.п.

АКТ

натурных испытаний

ПРИЛОЖЕНИЕ 6. АКТ АПРОБАЦИИ И ВНЕДРЕНИЯ №2

натурных испытаний образцов, упрочненных технологией лазерного ударного упрочнения

Комиссия в составе: главный инженер Мамедов С.Г., начальник отдела снабжения Абдурахманов И.К., ведущий специалист Алиев Т.М. ОАО«Сумгаит Ашгарлар» Республика Азербайджан, составили настоящий акт о том, что по разработанной и представленной в диссертационной работе С.Д. Кузьмина технологии в соответствии с планом проведения натурных испытаний элементов гидронасоса - роторной осевой втулки были проведены следующие мероприятия:

1. Осуществлена лазерная обработка детали - роторной осевой втулки (элемент перистальтического гидронасоса НП-50), выполненной из стали 12Х18Н10Т, с целью увеличения ее износостойкости.

Лазерная технология упрочнения осуществлялась по методу лазерного ударного упрочнения в соответствии с технологическим процессом, разработанным в рамках исследовательской диссертационной работы аспиранта Кузьмина С.Д.

2. Проведены испытания агрегата с установленной упрочненной втулкой на износостойкость, на «отказ».

Анализ полученных результатов испытаний показал, что износостойкость упрочненного элемента выросла более чем на 20% по сравнению с износостойкостью элемента, изготовленного по технологиям базового предприятия. Наработка на «отказ» увеличилась на 20%, что для условий технологического производства является хорошим показателем.

УТВЕРЖДАЮ Руководитель предприятия: Генеральный директор

АКТ

ОА(

«

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук

Кузьмин Станислав Дмитриевич

УПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИН И ЭЛЕМЕНТОВ ПАР ТРЕНИЯ ИЗ КОРРОЗИОННОСТОЙКИХ СТАЛЕЙ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЛАЗЕРОВ ПОСЛЕДНЕГО ПОКОЛЕНИЯ