Коло сталь 40х: лазерне зміцнення

Використовуючи конструкційну сталь 40Х, леговану хромом, виготовляють різні модифікації шпинделів та валів, болтів та втулок, осей та півосей, плунжерів та кілець, оправок та реей, а також інших деталей, де потрібна підвищена міцність даного металу. Для поліпшення експлуатаційних характеристик коло сталь 40х впливають високоенергетичним лазерним променем.

Технології термозміцнення

Застосовуючи методики лазерного термозміцнення виробів із сталі 40х, можна збільшити рівень надійності деталей та продовжити термін їх експлуатації. Завдяки такій технології можна підняти ступінь зносостійкості металу у 1.8-2.1 рази, одночасно піднімаючи мікротвердість поверхневих шарів у 2-2.5 рази.

У вихідному стані сталь 40х має структуру сорбіту. Перед проведенням впливу лазерним променем на метал наноситься шар спеціального покриття, що поглинає. Воно знижує здатність поверхні виробів, що відображає. Застосовуючи спеціальні лазерні оптичні системи, створені з урахуванням фокусаторів випромінювання, можна забезпечувати необхідні режими термозміцнення деталей. Дана методика сприяє поліпшенню рівня зносостійкості та міцності сталевих виробів.

Плазмово-лазерна обробка виробів

Після впливу лазера на верхню структуру металу на зовнішній поверхні прокату формується найбільш твердий шар, що представляє структуру мартенситу. Його мікротвердість становить 7500 - 8000 МПа. Під цим шаром розташовується зона неповного гарту, яка сформована ділянками з фериту та мартенситу. Внутрішній третій шар є перехідною зоною. Незважаючи на вплив енергії лазера, в ньому дещо знижено параметри мікротвердості, оскільки тут переважають структури, характерні для відпустки: троостит, троостоферит або сорбіт.

Для отримання більшої якості сталевих поверхонь застосовують методики спільного використання лазерного випромінювання з плазмовим потоком і дуговим розрядом. У такій комбінованій технології вигідний канал дугової камери плазмотрон формує плазмовий струмінь. Стовп дуги заповнює весь переріз осі формуючого каналу, потік плазми генерує дуговий розряд. Оптичний блок лазерного випромінювача формує світлову пляму в зоні обробки, забезпечуючи сканування робочого простору. Поверхні виробів, які пройшли таку лазерну якісніше ніж вироби після стандартної процедури термооб'ємного загартовування. На них навіть немає сіток мікротріщин, характерних для традиційної методики загартування.