eng
Выпуск #7/2024
В. П. Бирюков, В. И. Криворотов, Б. Е. Луканин
Оценка свойств образцов из стали 65Г после лазерного и традиционных методов упрочнения применительно к эксплуатации сельскохозяйственных и лесотехнических машин
Оценка свойств образцов из стали 65Г после лазерного и традиционных методов упрочнения применительно к эксплуатации сельскохозяйственных и лесотехнических машин
Просмотры: 1008
DOI: 10.22184/1993-7296.FRos.2024.18.7.550.562
Оценка свойств образцов из стали 65Г после лазерного и традиционных методов упрочнения применительно
к эксплуатации
сельскохозяйственных и лесотехнических машин
В. П. Бирюков 1, В. И. Криворотов 2, Б. Е. Луканин 2
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, Москва, Россия.
ООО НТО «ИРЭ-Полюс», г. Фрязино, Московской области.
В статье проведен анализ структурного, напряженного состояния и триботехнические испытания образцов из стали 65Г после лазерного и традиционных методов упрочнения для возможного продления сроков эксплуатации деталей машин и механизмов лесной и сельскохозяйственной техники. Установлено, что абразивная износостойкость повысилась в 2,5 и 1,7 раза по сравнению со сталью 65Г в исходном состоянии и после объемной закалки соответственно. По результатам экспериментальной оценки уровня термических остаточных напряжений после объемной печной закалки и лазерного упрочнения образцов из стали 65Г выполнен расчет прогнозируемого ресурса последующей эксплуатации деталей почвообрабатывающих механизмов и машин.
Ключевые слова: лазерное упрочнение, микротвердость, объемная закалка, напряженное состояние, прогнозирование ресурса эксплуатации.
Статья получена:11.09.2024
Статья принята:12.10.2024
Введение
В настоящее время ни одно из стратегически важных технологических направлений не обходится без использования лазеров. Лазерные технологии активно применяются в машиностроении, электронной, атомной, космической, авиационной и судостроительной промышленности, медицине, а также в оборонном промышленном комплексе. Еще в 80–90 годы двадцатого столетия были проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по определению приоритетных областей применения лазерных технологий в машиностроении, в том числе и сельскохозяйственном.
Обработка почвы до сих пор является одной из самых ресурсоемких статей расходов среди предприятий сельскохозяйственной и лесотехнической отраслей экономики. Как правило, для обработки сложных почв или опашки леса предприятия этих отраслей применяют плуги специального назначения, режущие детали которых (лемеха) во время эксплуатации, подвергаются активному абразивному. Поэтому проведение исследований, направленных на поиск путей увеличения срока службы лемехов является весьма актуальной задачей. Поскольку снижение износостойкости рабочих органов почвообрабатывающих машин, а также отдельных его деталей, приводит к простоям, приводящим к снижению эффективности деятельности предприятий и отрасли в целом [1].
Известно, что одним из эффективных способов повышения срока службы деталей почвообрабатывающих машин является лазерное поверхностное упрочнение. Лазерное поверхностное упрочнение это процесс модификации поверхности, при котором нагрев лазерным лучом позволяет повысить износостойкость поверхности за счет фазового мартенситного превращения без использования какой-либо закалочной среды [2]. Согласно проведенным исследованиям [3–5], более высокая твердость поверхности стали после лазерного упрочнения без расплавления (закалки) обычно приводит к более высокой износостойкости и коррозионной стойкости, а также к увеличению усталостного ресурса работы деталей машин.
Для экспериментов [6] были использованы два типа сталей – AISI 52100 (0,98% С) и 50CrMo4 (0,51% С). Лазерная обработка была проведена с использованием волоконного лазера IPG Photonics
YLR‑150 / 1500-QCW с длиной волны 1,07 мкм. Максимальная мощность лазера в непрерывном режиме составляла 250 Вт. Лазерный луч был направлен на рабочую поверхность путем фокусировки луча через объектив с фокусным расстоянием 300 мм, и на поверхности образовалось пятно диаметром 0,5 мм. Во всех экспериментах расстояние расфокусировки составляло 10 мм. Пятно луча сканировали вдоль поверхности, производя сканирование одной линией длиной 10 мм на поверхности образца с помощью гальванометрического сканера при различных параметрах лазерной обработки. Лазерное упрочнение образцов было проведено под слоем воды 1–5 мм и в среде аргона. При небольшой толщине слоя воды ≤1 мм регистрировали более высокую твердость поверхности, чем при защите аргоном. Максимальная твердость поверхности, как для обеих сталей составляла 900 HV. Установлено, что глубина и ширина зон закалки в условиях погружения в воду значительно меньше, чем образцов обработанных при защите аргоном. На поверхности образцов стали AISI 52100 образуются трещины при закалке под водой из-за более высокого содержания углерода, а у образцов стали 50CrMo4 трещин не обнаружено.
Эксперименты по лазерной закалке [7] были проведены на образцах мартенситной нержавеющей стали AISI 410 и AISI 420 с использованием диодного лазера с максимальной мощностью 1600 Вт. Результаты металлографических исследований показали, что при одинаковых режимах обработки сталь AISI 420 имела более высокую твердость поверхности и меньшую глубину и ширину проплавления, чем сталь AISI 410. Наблюдения показали, что поверхностно упрочненный лазером слой для стали AISI 410 составлял 620 HV при глубине 1,8 мм, а для стали AISI 410–720 HV при глубине 1,2 мм. Сравнение результатов с термообработкой при закалке в печи показали, что процесс лазерной закалки более эффективен, чем традиционный процесс.
Влияние твердости [8] поверхности на износостойкость и характер износа при фреттинге было изучено на образцах стали AISI P20. Для термообработки использовался мощный диодный лазер мощностью 4 кВт с прямоугольным лазерным лучом. В образцах, подвергнутых термообработке лазером, было обнаружено изменение микроструктуры и увеличение твердости по сравнении с исходной закаленной сталью. В результате у образцов, подвергнутых лазерной термообработке, наблюдался относительно более низкий коэффициент трения и меньшие потери на износ по сравнению с основным металлом. Были проведены различные испытания для изучения влияния условий фреттинга на характер износа путем изменения нормальных нагрузок и частот колебаний контробразца. Большие нормальные нагрузки приводили к большему износу, в то время как более высокие частоты приводили к меньшему износу как основного металла, так и образцов, подвергнутых термической обработке лазером.
Ферритно-мартенситный лист [9] стали толщиной 2 мм подвергали лазерной обработке поверхности диодным лазером, с целью определения микроструктуры, твердости и износостойкости. В образце стали определены две четко выраженные зоны модификации: первая зона расплавления, состоящая, как из мартенситных пластин, так и из объемного δ-феррита, и вторая зона термического воздействия, состоявшая в основном из мартенситных пластин, с соответствующими значениями твердости 385 ± 17 HV и 442 ± 44 HV, что заметно выше, чем у подложки 267 ± 3 HV. Измерения скорости износа показали, что износостойкость образцов ферритно-мартенситной стали улучшена более чем на 50%. По морфологии поверхностей трения установлено, что основными механизмами износа был абразивный, адгезионный и окислительный износ поверхностей, как исходных образцов, так и образцов после лазерной закалки. Улучшенные свойства поверхности хорошо коррелировали с микроструктурными характеристиками лазерных дорожек.
Инструментальная сталь X30CrMoN15 [10] с высоким содержанием азота (0,3% N) применяется, например, для изготовления подшипников и зубчатых колес в авиационной и космической технике. Преимуществом этой стали по сравнению с обычными инструментальными сталями, не содержащими азота, является превосходная коррозионная стойкость, которая может быть обусловлена растворением Cr, Mo и N в твердом растворе. Чтобы получить достаточную для применения прочность, образцы отпускали при температуре выше 600 °C, в результате чего формировались карбиды и нитриды, которые связывали Cr и N. С помощью лазерного упрочнения растворяли нитриды, что приводило к улучшению свойств при усталостном износе и коррозии. Это достигалось за счет образования нового мартенсита, который вызывал получение остаточных напряжений сжатия, и повышал износостойкость при трении скольжении. Триботехнические исследования были выполнены с использованием схемы трения: «штифт (сталь 52100 с обычной закалкой) – диск (образец с лазерной закалкой)». Установлено, что износостойкость стали с высоким содержанием азота выше, чем у аналогичных обычных инструментальных сталей, и что лазерная обработка приводила к дальнейшему ее улучшению.
Материалом образцов [11] была кованая сталь AF63CrMnMo6 в виде прутка диаметром 40 мм после обычной промышленной термообработки, включающей закалку в масле и отпуск до твердости 300 HV ± 10. На каждом образце были выполнены четыре одиночные лазерные дорожки, так чтобы они не перекрывались. Для обработки использовался Nd : YAG лазер с выходной мощностью до 4,4 кВт. Эксперименты были проведены с использованием оптического волокна диаметром 0,4 мм для передачи луча, а фокусирующая оптика была встроена в лазерную головку. Фокусное расстояние используемой линзы составляло 200 мм. Лазерная головка была установлена на руке робота ABB IRB 6600 175 / 2,8, и образцы помещали в позиционер ABB IRBPL 250 для лазерной обработки поверхности. Триботехнические испытания были выполнены по схеме: «ролик-ролик» при нагрузках 150 и 300 Н, что соответствовало давлению Герца 300 МПа. Для образцов роликов из стали C40, и закаленных лазером роликов из стали AF63CrMnMo6, были установлены частоты вращения 200 мин−1 и 180 мин−1 соответственно, что обеспечивало их проскальзывание на 28%. Продолжительность испытаний составляла 135 мин. Испытания проводились при нормальной температуре (без дополнительного нагрева аналога C40) и при высокой температуре (с индукционным нагревом ролика из стали C40 до 700 °C). Износостойкость роликов, закаленных лазером до твердости 600–800 HV, была примерно на порядок выше, чем у базовой стали при нормальных условиях. При высокой температуре износостойкость образцов, обработанных лазером, была не хуже, чем у базовой стали из-за способности различных микроструктур образовывать оксидные слои, защищающие от износа.
Образцы низкоуглеродистой стали (0,25%) в виде пластин [12] были изготовлены для определения оптимальных режимов цементации и последующей термической и лазерной обработки. Кроме того, триботехнические и энергетические параметры деталей, упрочненных лазером, были определены на образцах из высокоуглеродистых сталей (с содержанием углерода до 0,7%) в предположении, что эффективность лазерной обработки должна возрастать с увеличением содержания углерода независимо от режима науглероживания. Для определения триботехнических свойств были проведены испытания на промышленной машине трения и на оригинальной машине в условиях ударного и гидроабразивного износа, а также при имитации взаимодействия образцов с грунтом. Максимальное значение твердости 9 070 МПа (64 HRC) было получено на образцах первой партии при минимальной скорости обработки и исходной твердости 120 HB. Триботехнические свойства высокоуглеродистых сталей 70 и 65Г, используемых для изготовления рабочих органов почвообрабатывающих машин, после лазерной обработки не зависили от предшествующей термообработки. Лазерная обработка повышала их износостойкость в 1,7–1,9 раза. Лазерное упрочнение, проводимое после цементации и закалки, обеспечивало более высокие триботехнические свойства деталей рабочих органов почвообрабатывающих машин.
Оборудование
и методы исследований
В наших экспериментах использовали образцы углеродистой доэвтектоидной стали 65Г (среднее содержание углерода 0,65%), из листового металлопроката толщиной 4 мм.
Из горячекатаного стального листа марки 65Г, с параметрами 4 × 600 × 1 000 мм вырезали 30 пластин размером 60 × 300 мм. Затем образцы разделили на 2 группы по способу закалки: одну часть образцов обработали по технологии объемной закалки с последующим средним отпуском, а оставшиеся образцы обработали лазерным расфокусированным лучом диаметром 6 мм (режим круглое пятно) соприкасающимися дорожками за два прохода, с линейными колебаниями луча амплитудой 10 мм (линейный режим) и с круговыми колебаниями луча (круговой режим) с наружным диаметром круга 10 мм. Лазерное упрочнение образцов проводили с использованием иттербиевого волоконного лазера ЛС‑10 с диаметром волокна 100 мкм и оптической головки IPG D30W с модулем колебания луча, технологический стол. Выходную мощность луча варьировали в пределах 1,0–2,25 кВт с шагом увеличения мощности 0,25 кВт. Критерием пригодности образцов после лазерной закалки для дальнейших исследований и испытаний являлось отсутствие следов оплавления поверхности.
Пластины, упрочняемые по существующей (уже ставшей классической) технологии объемной закалки с последующим средним отпуском, разделили на две подгруппы по среде охлаждения: вода или масло. Нагрев до достижения значений температуры необходимой для закалки, а после и до температуры отпуска проводили в муфельной печи СНОЛ‑2.2,5.2 / 12,5-И1. Для начала образцы из стали 65Г нагрели до температуры 840 °С. После этого часть образцов охладили в воде, а часть в масле. Затем образцы выдержали, в течение 60–120 минут при температуре 400 °С. Затем охладили их на воздухе при комнатной температуре, проведя таким образом операцию отпуска. Далее образцы разделили на части для получения микрошлифов, проведения металлографических исследований и определения твердости (микротвердости). Внешний вид исследуемых образцов представлен на рис. 1. Металлографические исследования проводили с использованием микроскопа Olympus GX‑51, измерение микротврдости выполняли с применением прибора DURASCAN‑70. Для определения напряженного состояния исследуемых образцов выполняли измерения значений коэрцитивной силы (Нс) до и после лазерной термообработки. Измерения поводили магнитным коэрцитиметром (структроскопом) типа КРМ-Ц-К2М, с использованием 2‑х полюсного магнитного датчика с базовой поверхностью 20 × 29 мм. Испытания на абразивное изнашивание проводили по схеме «образующая поверхность резинового диска – плоскость (образец стали 65Г)» с гравитационной подачей кварцевого песка в зону трения с размером частиц 200–600 мкм. Продолжительность цикла испытаний составляла 10 минут при нагрузке на образец 15 Н.
Результаты экспериментальных исследований
Структура стали 65Г при нагреве до 840 °С переходила в аустенит, а в дальнейшем, при быстром охлаждении, в мартенсит закалки при этом материал становится твердым и хрупким с высокими внутренними напряжениями [12]. При дальнейшей термообработке среднетемпературным отпуском структура мартенсита закалки переходила в троостит отпуска, и получали сталь с высоким пределом упругости и повышенными значениями вязкости. Средняя микротвердость образцов упрочненных объемной закалкой с последующим отпуском с использованием для охлаждения воды и масла составили 530 и 470 HV соответственно.
Результаты исследования второй группы образцов после поверхностного упрочнения лазерным лучом представлены в табл. 1.
На рис. 2 представлены графики распределения микротвердости по ширине и глубине при различных режимах упрочнения. При линейных колебаниях луча (рис. 2, а) получены максимальные значения микротвердости зоны закалки 875–904 HV, с равномерным распределением по ширине дорожки при глубине слоя 612–630 мкм. При круговых колебаниях луча (рис. 2b) значения микротвердости были ниже и составили 650–714 HV при этом глубина слоя закалки составила 289–479 мкм. При закале круглым пятном (рис. 2c) микротвердость имела значения 630–850 HV с достаточно неравномерным распределение ее по ширине зоны закалки, а глубина слоя составила 756–1 036 мкм.
На рис. 3 представлены микрошлифы зон лазерной закалки. При линейном режиме обработки (рис. 3а) ширина зоны закалки составила 1 142 мкм, а глубина слоя 612–630 мкм. При обработке с круговыми колебаниями луча (рис. 3b) получена зона упрочнения шириной 12 055 мкм с глубиной слоя закалки 289–479 мкм.
Для оценки эксплуатационных свойств упрочненные образцы испытывали на абразивную стойкость. Результаты испытаний представлены на рис. 4.
Наибольшей стойкостью к абразивному изнашиванию обладали образцы, закаленные лазером по линейному режиму, далее по уменьшению износостойкости следовали образцы, обработанные по круговому режиму и круглым пятном. Образцы закаленные в воде обладали большей износостойкостью, чем закаленные в масле. Наименьшую износостойкость показали образцы исходной стали. В табл. 2 представлены показатели упрочнения, потеря массы образцов, результаты измерений напряженного состояния и коэрцитивной силы, полученные при измерении прибором КРМ-Ц-К2М. Напряжения в образцах стали 65Г, а также расчет прогнозируемого ресурса после лазерного упрочнения определяли с использованием экспериментальной тарировочной кривой и по методике, представленной авторами работы [13].
Обсуждение результатов
В результате испытаний на абразивное изнашивание образцов в условиях, приближенных к условиям эксплуатации органов почвообрабатывающих машин, установлено следующее.
При лазерной закалке стали 65Г микротвердость (HV) упрочненных слоев значительно возрастает по сравнению с объемной закалкой и сталью в исходном состоянии. Разработанная технология лазерного упрочнения с применением линейных поперечных колебаний луча по отношению к скорости обработки имеет большую производительность, чем при закалке расфокусированным лучом. Технология лазерного упрочнения с применением колеблющегося лазерного луча может быть рекомендована для успешного использования при обработке режущих кромок сельскохозяйственных орудий, таких как лапы культиваторов, лемеха плугов, зубчатые ножи и др. изделий, обеспечивающая, повышение надежности и долговечности их работы.
Из представленных металлографических данных измерения зон закалки на микрошлифах образцов стали 65Г полученных при обработке линейной траекторией луча (рис. 3а), и круговой траекторией луча (рис. 3b), следует, что значения глубины и ширины зон упрочнения, составляли 0,694 и 9,523, и 0,34 и 9,897 мм, соответственно. Эти образцы обладали большей стойкостью к абразивному износу, чем при объемной закалке. Следует отметить, что при круговом лазерном режиме, происходит прогрев на большую глубину, а глубина зоны лазерной закалки значительно меньше, чем при линейном режиме обработки. При термоупрочнении круглым пятном расфокусированного лазерного луча (рис. 3с) в зоне касания дорожек значения твердости ниже, чем на самих дорожках. Несмотря на это, стойкость к абразивному износу достигнута выше, чем при объемной закалке в печи.
Для определения напряженного состояния исследуемых образцов выполняли измерения значений коэрцитивной силы (Нс) до и после лазерной термообработки. Измеренные значения Нс представлены в таблице 2. Термические напряжения в исследуемых образцах в исходном состоянии, практически отсутствовали. Максимальные остаточные напряжения на уровне 650 МПа имели образцы после печной термообработки с закалкой в воде. Уровень остаточных термических напряжений после печной термообработки с закалкой в масле был ниже и составил 560 МПа. Максимальные значения термических напряжений после лазерной закалки значительно ниже напряжений после печной закалки и были на уровне 360–420 МПа. Полученные в данном исследовании результаты использованы для ориентировочного расчета остаточного ресурса изделий. С учетом наших данных, а также других исследователей [13, 14], были приняты значения Нс = 12,5 А / см за критические, что соответствует напряжениям на уровне 700 МПа. Абсолютное значение Нс = Нс крит − Нс0 = 12,5 – 7,0 = 5,5 А / см. Относительное значение равно ΔНс / Нс исх = 0,785 что было принято нами за 100% (проектный) ресурс образцов из стали 65Г. Тогда, после объемной термообработки с закалкой в воде прогнозируемый ресурс образцов по уровню термических напряжений составил 20,4%, а после закалки в масле – 35,7%. При этом твердость образцов после закалки в воде (530 HV) выше, чем после закалки в масле (460 HV) в 1,15 раза. И, следовательно, стойкость к абразивному износу образцов, закаленных в воде должна быть примерно в 1,15 раза выше, что и показали эксперименты на абразивную стойкость.
Упрочнение лазерным лучом выгодно отличается от объемной термообработки, по показателям, характеризующим эксплуатационные характеристики. Уровень термических остаточных напряжений в образцах после лазерного упрочнения ниже в 1,6–1,8 раз уровня напряжений после объемной печной закалки. Набольшее сопротивление абразивному износу показали образцы после линейного режима. Проигрывают по этому показателю с весьма незначительным отличием между собой образцы после лазерного упрочнения круговым режимом и круглым пятном двумя дорожками.
Однако, по сравнению с образцами, упрочненными круговым (67,3%) и линейным (63,7%) режимами лазерного упрочнения, образцы после лазерного упрочнения круглым пятном обладают более высокими значениями расчетного прогнозируемого ресурса эксплуатации (71% от проектного ресурса). Однако, значения остаточного ресурса имели один порядок и были близкими по величине поэтому решающим значением при выборе технологии была стойкость к абразивному изнашиванию.
Заключение
Разработана и апробирована в условиях опытно-промышленного производства технология лазерной закалки стали 65Г с использованием линейных поперечных колебаний лазерного луча, которая позволила получить зону закалки шириной до 10 мм. Абразивная износостойкость повысилась в 2,5 и 1,7 раза по сравнению со сталью 65Г в исходном состоянии и после объемной закалки соответственно.
По результатам экспериментальной оценки уровня термических остаточных напряжений после объемной печной закалки и лазерного упрочнения образцов из стали 65Г выполнен расчет прогнозируемого ресурса последующей эксплуатации деталей почвообрабатывающих механизмов и машин.
REFERENCES
Lyalyakin V. P., Solov’ev S.A., Aulov V. F. Sostoyanie i perspektivy uprochneniya i vosstanovleniya detalej pochvoobrabatyvayushchih mashin svarochno-naplavochnymi metodami. Trudy GOSNITI. 2014; 115; 96–104.
Лялякин В. П., Соловьев С. А., Аулов В. Ф. Состояние и перспективы упрочнения и восстановления деталей почвообрабатывающих машин сварочно-наплавочными методами. Труды ГОСНИТИ. 2014; 115; 96–104.
Nath A. K., Sarkar S. Laser transformation hardening of steel. Advances in laser materials processing. 2018; 11; 257–298. DOI:10.1016/B978‑0‑08‑101252‑9.00011‑X.
Telasang G., Majumdar J. D., Padmanabham G., Manna I. Wear and corrosion behavior of laser surface engineered AISI H13 hot working tool steel. Surface and Coatings Technology. 2015; 261; 69–78. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2014.11.058.
Yilbas B. S., Malik J., Patel F. Laser gas assisted treatment of AISI H12 tool steel and corrosion properties. Optics and Lasers in Engineering. 2014; 54; 8–13. DOI: 10.1016/j.optlaseng.2013.10.004.
Maharjan N., Zhou W., Zhou Y., Wu N. Underwater laser hardening of bearing steels. Journal of Manufacturing Processes. 2019; 47; 52–56. DOI: 10.1016/j.jmapro.2019.08.020.
Moradi M., Arabi H., Nasab S. J., Benyounis K. Y. A comparative study of laser surface hardening of AISI 410 and 420 martensitic stainless steels by using diode laser. Optics and Laser Technology. 2019; 111; 347–357. DOI: 10.1016/j.optlastec.2018.10.013.
Park C., Kim J., Sim A., Sohn H., Jang H., Chun E. J. Influence of diode laser heat treatment and wear conditions on the fretting wear behavior of a mold steel. Wear. 2019; 434–435; 202961. DOI: 10.1016/j.wear.2019.202961.
Yuan Q., Chai L., Shen J., Wang H., Guan H., Guo N., Li Y. Microstructural characteristics, hardness and wear resistance of a typical ferritic/martensitic steel surface-treated by pulsed laser. Surface and Coatings Technology. 2021; 418; 127261. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2021.127261.
Heitkemper M., Fischer A., Bohne Ch., Pyzalla A. Wear mechanisms of laser-hardened martensitic high-nitrogen-steels under sliding wear. Wear. 2001; 250; 477–484. DOI: 10.1016/S0043‑1648(01)00659‑7.
Pellizzari M., De Flora M. G. Influence of laser hardening on the tribological properties of forged steel for hot rolls. Wear. 2011; 271; 2402–2411. DOI: 10.1016/j.wear.2011.01.044.
Pyndak V. I., Novikov A. E. Tribotechnical and energy assessment of parts of working members of cultivating machines after carburizing and laser hardening. Metal Science and Heat Treatment. 2016; 58 (3–4); 226–230. DOI: 10.1007/s11041‑016‑9994‑7.
Bogachyova N. D. Primenenie razmagnichivaniya v tekhnike. CNII im. akad. A. N. Krylova. – SPb. 2010. 263 s. ISBN 978‑5‑903002‑18‑4.
Богачева Н. Д. Применение размагничивания в технике. ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. – СПб. 2010. 263 с. ISBN 978‑5‑903002‑18‑4.
Lyalyakin V. P., Krivorotov V. I., Lukanin B. E., Muratov R.Ch., Tolkacheva A. V. Primenenie metoda koercitimetrii dlya ocenki ostatochnyh napryazhenij v ploskih nozhah, uprochnennyh TVCh-borirovaniem. Trudy GOSNITI. 2023; 1 (150); 93–102. DOI: 10.22314/2618‑8287‑2023‑61‑1‑93‑102.
Лялякин В. П., Криворотов В. И., Луканин Б. Е., Муратов Р. Ч., Толкачева А. В. Применение метода коэрцитиметрии для оценки остаточных напряжений в плоских ножах, упрочненных ТВЧ-борированием. Труды ГОСНИТИ. 2023; 1 (150); 93–102. DOI: 10.22314/2618‑8287‑2023‑61‑1‑93‑102.
Nerazrushayushchij kontrol’ i diagnostika. Spravochnik. / Pod redakciej V. V. Klyueva. – M. Mashinostroenie. 2003. 657s. ISBN: 5-217-03178-6.
Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. / Под редакцией В. В. Клюева. – М. Машиностроение. 2003. 657с. ISBN: 5-217-03178-6.
Авторы
Бирюков Владимир Павлович, ведущий научный сотрудник, к. т. н., Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, Москва, Россия.
ORCID 0000-0001-9278-6925
Криворотов Валерий Иванович, заместитель начальника отдела САС, к. т. н., ООО НТО «ИРЭ-Полюс», г. Фрязино, Моск. обл., Россия.
ORCID 0009-0008-6520-7500
Луканин Борис Евгеньевич, начальник сектора сертификации и аттестации отдела САС, ООО НТО «ИРЭ-Полюс», аспирант, Мытищинский филиал МГТУ им. Н. Э. Баумана. Мытиши, Москва, Россия.
ORCID 0009-0008-8277-0688
Авторский вклад
Авторы внесли равный вклад в работу над этой статьей.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
к эксплуатации
сельскохозяйственных и лесотехнических машин
В. П. Бирюков 1, В. И. Криворотов 2, Б. Е. Луканин 2
Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, Москва, Россия.
ООО НТО «ИРЭ-Полюс», г. Фрязино, Московской области.
В статье проведен анализ структурного, напряженного состояния и триботехнические испытания образцов из стали 65Г после лазерного и традиционных методов упрочнения для возможного продления сроков эксплуатации деталей машин и механизмов лесной и сельскохозяйственной техники. Установлено, что абразивная износостойкость повысилась в 2,5 и 1,7 раза по сравнению со сталью 65Г в исходном состоянии и после объемной закалки соответственно. По результатам экспериментальной оценки уровня термических остаточных напряжений после объемной печной закалки и лазерного упрочнения образцов из стали 65Г выполнен расчет прогнозируемого ресурса последующей эксплуатации деталей почвообрабатывающих механизмов и машин.
Ключевые слова: лазерное упрочнение, микротвердость, объемная закалка, напряженное состояние, прогнозирование ресурса эксплуатации.
Статья получена:11.09.2024
Статья принята:12.10.2024
Введение
В настоящее время ни одно из стратегически важных технологических направлений не обходится без использования лазеров. Лазерные технологии активно применяются в машиностроении, электронной, атомной, космической, авиационной и судостроительной промышленности, медицине, а также в оборонном промышленном комплексе. Еще в 80–90 годы двадцатого столетия были проведены научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по определению приоритетных областей применения лазерных технологий в машиностроении, в том числе и сельскохозяйственном.
Обработка почвы до сих пор является одной из самых ресурсоемких статей расходов среди предприятий сельскохозяйственной и лесотехнической отраслей экономики. Как правило, для обработки сложных почв или опашки леса предприятия этих отраслей применяют плуги специального назначения, режущие детали которых (лемеха) во время эксплуатации, подвергаются активному абразивному. Поэтому проведение исследований, направленных на поиск путей увеличения срока службы лемехов является весьма актуальной задачей. Поскольку снижение износостойкости рабочих органов почвообрабатывающих машин, а также отдельных его деталей, приводит к простоям, приводящим к снижению эффективности деятельности предприятий и отрасли в целом [1].
Известно, что одним из эффективных способов повышения срока службы деталей почвообрабатывающих машин является лазерное поверхностное упрочнение. Лазерное поверхностное упрочнение это процесс модификации поверхности, при котором нагрев лазерным лучом позволяет повысить износостойкость поверхности за счет фазового мартенситного превращения без использования какой-либо закалочной среды [2]. Согласно проведенным исследованиям [3–5], более высокая твердость поверхности стали после лазерного упрочнения без расплавления (закалки) обычно приводит к более высокой износостойкости и коррозионной стойкости, а также к увеличению усталостного ресурса работы деталей машин.
Для экспериментов [6] были использованы два типа сталей – AISI 52100 (0,98% С) и 50CrMo4 (0,51% С). Лазерная обработка была проведена с использованием волоконного лазера IPG Photonics
YLR‑150 / 1500-QCW с длиной волны 1,07 мкм. Максимальная мощность лазера в непрерывном режиме составляла 250 Вт. Лазерный луч был направлен на рабочую поверхность путем фокусировки луча через объектив с фокусным расстоянием 300 мм, и на поверхности образовалось пятно диаметром 0,5 мм. Во всех экспериментах расстояние расфокусировки составляло 10 мм. Пятно луча сканировали вдоль поверхности, производя сканирование одной линией длиной 10 мм на поверхности образца с помощью гальванометрического сканера при различных параметрах лазерной обработки. Лазерное упрочнение образцов было проведено под слоем воды 1–5 мм и в среде аргона. При небольшой толщине слоя воды ≤1 мм регистрировали более высокую твердость поверхности, чем при защите аргоном. Максимальная твердость поверхности, как для обеих сталей составляла 900 HV. Установлено, что глубина и ширина зон закалки в условиях погружения в воду значительно меньше, чем образцов обработанных при защите аргоном. На поверхности образцов стали AISI 52100 образуются трещины при закалке под водой из-за более высокого содержания углерода, а у образцов стали 50CrMo4 трещин не обнаружено.
Эксперименты по лазерной закалке [7] были проведены на образцах мартенситной нержавеющей стали AISI 410 и AISI 420 с использованием диодного лазера с максимальной мощностью 1600 Вт. Результаты металлографических исследований показали, что при одинаковых режимах обработки сталь AISI 420 имела более высокую твердость поверхности и меньшую глубину и ширину проплавления, чем сталь AISI 410. Наблюдения показали, что поверхностно упрочненный лазером слой для стали AISI 410 составлял 620 HV при глубине 1,8 мм, а для стали AISI 410–720 HV при глубине 1,2 мм. Сравнение результатов с термообработкой при закалке в печи показали, что процесс лазерной закалки более эффективен, чем традиционный процесс.
Влияние твердости [8] поверхности на износостойкость и характер износа при фреттинге было изучено на образцах стали AISI P20. Для термообработки использовался мощный диодный лазер мощностью 4 кВт с прямоугольным лазерным лучом. В образцах, подвергнутых термообработке лазером, было обнаружено изменение микроструктуры и увеличение твердости по сравнении с исходной закаленной сталью. В результате у образцов, подвергнутых лазерной термообработке, наблюдался относительно более низкий коэффициент трения и меньшие потери на износ по сравнению с основным металлом. Были проведены различные испытания для изучения влияния условий фреттинга на характер износа путем изменения нормальных нагрузок и частот колебаний контробразца. Большие нормальные нагрузки приводили к большему износу, в то время как более высокие частоты приводили к меньшему износу как основного металла, так и образцов, подвергнутых термической обработке лазером.
Ферритно-мартенситный лист [9] стали толщиной 2 мм подвергали лазерной обработке поверхности диодным лазером, с целью определения микроструктуры, твердости и износостойкости. В образце стали определены две четко выраженные зоны модификации: первая зона расплавления, состоящая, как из мартенситных пластин, так и из объемного δ-феррита, и вторая зона термического воздействия, состоявшая в основном из мартенситных пластин, с соответствующими значениями твердости 385 ± 17 HV и 442 ± 44 HV, что заметно выше, чем у подложки 267 ± 3 HV. Измерения скорости износа показали, что износостойкость образцов ферритно-мартенситной стали улучшена более чем на 50%. По морфологии поверхностей трения установлено, что основными механизмами износа был абразивный, адгезионный и окислительный износ поверхностей, как исходных образцов, так и образцов после лазерной закалки. Улучшенные свойства поверхности хорошо коррелировали с микроструктурными характеристиками лазерных дорожек.
Инструментальная сталь X30CrMoN15 [10] с высоким содержанием азота (0,3% N) применяется, например, для изготовления подшипников и зубчатых колес в авиационной и космической технике. Преимуществом этой стали по сравнению с обычными инструментальными сталями, не содержащими азота, является превосходная коррозионная стойкость, которая может быть обусловлена растворением Cr, Mo и N в твердом растворе. Чтобы получить достаточную для применения прочность, образцы отпускали при температуре выше 600 °C, в результате чего формировались карбиды и нитриды, которые связывали Cr и N. С помощью лазерного упрочнения растворяли нитриды, что приводило к улучшению свойств при усталостном износе и коррозии. Это достигалось за счет образования нового мартенсита, который вызывал получение остаточных напряжений сжатия, и повышал износостойкость при трении скольжении. Триботехнические исследования были выполнены с использованием схемы трения: «штифт (сталь 52100 с обычной закалкой) – диск (образец с лазерной закалкой)». Установлено, что износостойкость стали с высоким содержанием азота выше, чем у аналогичных обычных инструментальных сталей, и что лазерная обработка приводила к дальнейшему ее улучшению.
Материалом образцов [11] была кованая сталь AF63CrMnMo6 в виде прутка диаметром 40 мм после обычной промышленной термообработки, включающей закалку в масле и отпуск до твердости 300 HV ± 10. На каждом образце были выполнены четыре одиночные лазерные дорожки, так чтобы они не перекрывались. Для обработки использовался Nd : YAG лазер с выходной мощностью до 4,4 кВт. Эксперименты были проведены с использованием оптического волокна диаметром 0,4 мм для передачи луча, а фокусирующая оптика была встроена в лазерную головку. Фокусное расстояние используемой линзы составляло 200 мм. Лазерная головка была установлена на руке робота ABB IRB 6600 175 / 2,8, и образцы помещали в позиционер ABB IRBPL 250 для лазерной обработки поверхности. Триботехнические испытания были выполнены по схеме: «ролик-ролик» при нагрузках 150 и 300 Н, что соответствовало давлению Герца 300 МПа. Для образцов роликов из стали C40, и закаленных лазером роликов из стали AF63CrMnMo6, были установлены частоты вращения 200 мин−1 и 180 мин−1 соответственно, что обеспечивало их проскальзывание на 28%. Продолжительность испытаний составляла 135 мин. Испытания проводились при нормальной температуре (без дополнительного нагрева аналога C40) и при высокой температуре (с индукционным нагревом ролика из стали C40 до 700 °C). Износостойкость роликов, закаленных лазером до твердости 600–800 HV, была примерно на порядок выше, чем у базовой стали при нормальных условиях. При высокой температуре износостойкость образцов, обработанных лазером, была не хуже, чем у базовой стали из-за способности различных микроструктур образовывать оксидные слои, защищающие от износа.
Образцы низкоуглеродистой стали (0,25%) в виде пластин [12] были изготовлены для определения оптимальных режимов цементации и последующей термической и лазерной обработки. Кроме того, триботехнические и энергетические параметры деталей, упрочненных лазером, были определены на образцах из высокоуглеродистых сталей (с содержанием углерода до 0,7%) в предположении, что эффективность лазерной обработки должна возрастать с увеличением содержания углерода независимо от режима науглероживания. Для определения триботехнических свойств были проведены испытания на промышленной машине трения и на оригинальной машине в условиях ударного и гидроабразивного износа, а также при имитации взаимодействия образцов с грунтом. Максимальное значение твердости 9 070 МПа (64 HRC) было получено на образцах первой партии при минимальной скорости обработки и исходной твердости 120 HB. Триботехнические свойства высокоуглеродистых сталей 70 и 65Г, используемых для изготовления рабочих органов почвообрабатывающих машин, после лазерной обработки не зависили от предшествующей термообработки. Лазерная обработка повышала их износостойкость в 1,7–1,9 раза. Лазерное упрочнение, проводимое после цементации и закалки, обеспечивало более высокие триботехнические свойства деталей рабочих органов почвообрабатывающих машин.
Оборудование
и методы исследований
В наших экспериментах использовали образцы углеродистой доэвтектоидной стали 65Г (среднее содержание углерода 0,65%), из листового металлопроката толщиной 4 мм.
Из горячекатаного стального листа марки 65Г, с параметрами 4 × 600 × 1 000 мм вырезали 30 пластин размером 60 × 300 мм. Затем образцы разделили на 2 группы по способу закалки: одну часть образцов обработали по технологии объемной закалки с последующим средним отпуском, а оставшиеся образцы обработали лазерным расфокусированным лучом диаметром 6 мм (режим круглое пятно) соприкасающимися дорожками за два прохода, с линейными колебаниями луча амплитудой 10 мм (линейный режим) и с круговыми колебаниями луча (круговой режим) с наружным диаметром круга 10 мм. Лазерное упрочнение образцов проводили с использованием иттербиевого волоконного лазера ЛС‑10 с диаметром волокна 100 мкм и оптической головки IPG D30W с модулем колебания луча, технологический стол. Выходную мощность луча варьировали в пределах 1,0–2,25 кВт с шагом увеличения мощности 0,25 кВт. Критерием пригодности образцов после лазерной закалки для дальнейших исследований и испытаний являлось отсутствие следов оплавления поверхности.
Пластины, упрочняемые по существующей (уже ставшей классической) технологии объемной закалки с последующим средним отпуском, разделили на две подгруппы по среде охлаждения: вода или масло. Нагрев до достижения значений температуры необходимой для закалки, а после и до температуры отпуска проводили в муфельной печи СНОЛ‑2.2,5.2 / 12,5-И1. Для начала образцы из стали 65Г нагрели до температуры 840 °С. После этого часть образцов охладили в воде, а часть в масле. Затем образцы выдержали, в течение 60–120 минут при температуре 400 °С. Затем охладили их на воздухе при комнатной температуре, проведя таким образом операцию отпуска. Далее образцы разделили на части для получения микрошлифов, проведения металлографических исследований и определения твердости (микротвердости). Внешний вид исследуемых образцов представлен на рис. 1. Металлографические исследования проводили с использованием микроскопа Olympus GX‑51, измерение микротврдости выполняли с применением прибора DURASCAN‑70. Для определения напряженного состояния исследуемых образцов выполняли измерения значений коэрцитивной силы (Нс) до и после лазерной термообработки. Измерения поводили магнитным коэрцитиметром (структроскопом) типа КРМ-Ц-К2М, с использованием 2‑х полюсного магнитного датчика с базовой поверхностью 20 × 29 мм. Испытания на абразивное изнашивание проводили по схеме «образующая поверхность резинового диска – плоскость (образец стали 65Г)» с гравитационной подачей кварцевого песка в зону трения с размером частиц 200–600 мкм. Продолжительность цикла испытаний составляла 10 минут при нагрузке на образец 15 Н.
Результаты экспериментальных исследований
Структура стали 65Г при нагреве до 840 °С переходила в аустенит, а в дальнейшем, при быстром охлаждении, в мартенсит закалки при этом материал становится твердым и хрупким с высокими внутренними напряжениями [12]. При дальнейшей термообработке среднетемпературным отпуском структура мартенсита закалки переходила в троостит отпуска, и получали сталь с высоким пределом упругости и повышенными значениями вязкости. Средняя микротвердость образцов упрочненных объемной закалкой с последующим отпуском с использованием для охлаждения воды и масла составили 530 и 470 HV соответственно.
Результаты исследования второй группы образцов после поверхностного упрочнения лазерным лучом представлены в табл. 1.
На рис. 2 представлены графики распределения микротвердости по ширине и глубине при различных режимах упрочнения. При линейных колебаниях луча (рис. 2, а) получены максимальные значения микротвердости зоны закалки 875–904 HV, с равномерным распределением по ширине дорожки при глубине слоя 612–630 мкм. При круговых колебаниях луча (рис. 2b) значения микротвердости были ниже и составили 650–714 HV при этом глубина слоя закалки составила 289–479 мкм. При закале круглым пятном (рис. 2c) микротвердость имела значения 630–850 HV с достаточно неравномерным распределение ее по ширине зоны закалки, а глубина слоя составила 756–1 036 мкм.
На рис. 3 представлены микрошлифы зон лазерной закалки. При линейном режиме обработки (рис. 3а) ширина зоны закалки составила 1 142 мкм, а глубина слоя 612–630 мкм. При обработке с круговыми колебаниями луча (рис. 3b) получена зона упрочнения шириной 12 055 мкм с глубиной слоя закалки 289–479 мкм.
Для оценки эксплуатационных свойств упрочненные образцы испытывали на абразивную стойкость. Результаты испытаний представлены на рис. 4.
Наибольшей стойкостью к абразивному изнашиванию обладали образцы, закаленные лазером по линейному режиму, далее по уменьшению износостойкости следовали образцы, обработанные по круговому режиму и круглым пятном. Образцы закаленные в воде обладали большей износостойкостью, чем закаленные в масле. Наименьшую износостойкость показали образцы исходной стали. В табл. 2 представлены показатели упрочнения, потеря массы образцов, результаты измерений напряженного состояния и коэрцитивной силы, полученные при измерении прибором КРМ-Ц-К2М. Напряжения в образцах стали 65Г, а также расчет прогнозируемого ресурса после лазерного упрочнения определяли с использованием экспериментальной тарировочной кривой и по методике, представленной авторами работы [13].
Обсуждение результатов
В результате испытаний на абразивное изнашивание образцов в условиях, приближенных к условиям эксплуатации органов почвообрабатывающих машин, установлено следующее.
При лазерной закалке стали 65Г микротвердость (HV) упрочненных слоев значительно возрастает по сравнению с объемной закалкой и сталью в исходном состоянии. Разработанная технология лазерного упрочнения с применением линейных поперечных колебаний луча по отношению к скорости обработки имеет большую производительность, чем при закалке расфокусированным лучом. Технология лазерного упрочнения с применением колеблющегося лазерного луча может быть рекомендована для успешного использования при обработке режущих кромок сельскохозяйственных орудий, таких как лапы культиваторов, лемеха плугов, зубчатые ножи и др. изделий, обеспечивающая, повышение надежности и долговечности их работы.
Из представленных металлографических данных измерения зон закалки на микрошлифах образцов стали 65Г полученных при обработке линейной траекторией луча (рис. 3а), и круговой траекторией луча (рис. 3b), следует, что значения глубины и ширины зон упрочнения, составляли 0,694 и 9,523, и 0,34 и 9,897 мм, соответственно. Эти образцы обладали большей стойкостью к абразивному износу, чем при объемной закалке. Следует отметить, что при круговом лазерном режиме, происходит прогрев на большую глубину, а глубина зоны лазерной закалки значительно меньше, чем при линейном режиме обработки. При термоупрочнении круглым пятном расфокусированного лазерного луча (рис. 3с) в зоне касания дорожек значения твердости ниже, чем на самих дорожках. Несмотря на это, стойкость к абразивному износу достигнута выше, чем при объемной закалке в печи.
Для определения напряженного состояния исследуемых образцов выполняли измерения значений коэрцитивной силы (Нс) до и после лазерной термообработки. Измеренные значения Нс представлены в таблице 2. Термические напряжения в исследуемых образцах в исходном состоянии, практически отсутствовали. Максимальные остаточные напряжения на уровне 650 МПа имели образцы после печной термообработки с закалкой в воде. Уровень остаточных термических напряжений после печной термообработки с закалкой в масле был ниже и составил 560 МПа. Максимальные значения термических напряжений после лазерной закалки значительно ниже напряжений после печной закалки и были на уровне 360–420 МПа. Полученные в данном исследовании результаты использованы для ориентировочного расчета остаточного ресурса изделий. С учетом наших данных, а также других исследователей [13, 14], были приняты значения Нс = 12,5 А / см за критические, что соответствует напряжениям на уровне 700 МПа. Абсолютное значение Нс = Нс крит − Нс0 = 12,5 – 7,0 = 5,5 А / см. Относительное значение равно ΔНс / Нс исх = 0,785 что было принято нами за 100% (проектный) ресурс образцов из стали 65Г. Тогда, после объемной термообработки с закалкой в воде прогнозируемый ресурс образцов по уровню термических напряжений составил 20,4%, а после закалки в масле – 35,7%. При этом твердость образцов после закалки в воде (530 HV) выше, чем после закалки в масле (460 HV) в 1,15 раза. И, следовательно, стойкость к абразивному износу образцов, закаленных в воде должна быть примерно в 1,15 раза выше, что и показали эксперименты на абразивную стойкость.
Упрочнение лазерным лучом выгодно отличается от объемной термообработки, по показателям, характеризующим эксплуатационные характеристики. Уровень термических остаточных напряжений в образцах после лазерного упрочнения ниже в 1,6–1,8 раз уровня напряжений после объемной печной закалки. Набольшее сопротивление абразивному износу показали образцы после линейного режима. Проигрывают по этому показателю с весьма незначительным отличием между собой образцы после лазерного упрочнения круговым режимом и круглым пятном двумя дорожками.
Однако, по сравнению с образцами, упрочненными круговым (67,3%) и линейным (63,7%) режимами лазерного упрочнения, образцы после лазерного упрочнения круглым пятном обладают более высокими значениями расчетного прогнозируемого ресурса эксплуатации (71% от проектного ресурса). Однако, значения остаточного ресурса имели один порядок и были близкими по величине поэтому решающим значением при выборе технологии была стойкость к абразивному изнашиванию.
Заключение
Разработана и апробирована в условиях опытно-промышленного производства технология лазерной закалки стали 65Г с использованием линейных поперечных колебаний лазерного луча, которая позволила получить зону закалки шириной до 10 мм. Абразивная износостойкость повысилась в 2,5 и 1,7 раза по сравнению со сталью 65Г в исходном состоянии и после объемной закалки соответственно.
По результатам экспериментальной оценки уровня термических остаточных напряжений после объемной печной закалки и лазерного упрочнения образцов из стали 65Г выполнен расчет прогнозируемого ресурса последующей эксплуатации деталей почвообрабатывающих механизмов и машин.
REFERENCES
Lyalyakin V. P., Solov’ev S.A., Aulov V. F. Sostoyanie i perspektivy uprochneniya i vosstanovleniya detalej pochvoobrabatyvayushchih mashin svarochno-naplavochnymi metodami. Trudy GOSNITI. 2014; 115; 96–104.
Лялякин В. П., Соловьев С. А., Аулов В. Ф. Состояние и перспективы упрочнения и восстановления деталей почвообрабатывающих машин сварочно-наплавочными методами. Труды ГОСНИТИ. 2014; 115; 96–104.
Nath A. K., Sarkar S. Laser transformation hardening of steel. Advances in laser materials processing. 2018; 11; 257–298. DOI:10.1016/B978‑0‑08‑101252‑9.00011‑X.
Telasang G., Majumdar J. D., Padmanabham G., Manna I. Wear and corrosion behavior of laser surface engineered AISI H13 hot working tool steel. Surface and Coatings Technology. 2015; 261; 69–78. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2014.11.058.
Yilbas B. S., Malik J., Patel F. Laser gas assisted treatment of AISI H12 tool steel and corrosion properties. Optics and Lasers in Engineering. 2014; 54; 8–13. DOI: 10.1016/j.optlaseng.2013.10.004.
Maharjan N., Zhou W., Zhou Y., Wu N. Underwater laser hardening of bearing steels. Journal of Manufacturing Processes. 2019; 47; 52–56. DOI: 10.1016/j.jmapro.2019.08.020.
Moradi M., Arabi H., Nasab S. J., Benyounis K. Y. A comparative study of laser surface hardening of AISI 410 and 420 martensitic stainless steels by using diode laser. Optics and Laser Technology. 2019; 111; 347–357. DOI: 10.1016/j.optlastec.2018.10.013.
Park C., Kim J., Sim A., Sohn H., Jang H., Chun E. J. Influence of diode laser heat treatment and wear conditions on the fretting wear behavior of a mold steel. Wear. 2019; 434–435; 202961. DOI: 10.1016/j.wear.2019.202961.
Yuan Q., Chai L., Shen J., Wang H., Guan H., Guo N., Li Y. Microstructural characteristics, hardness and wear resistance of a typical ferritic/martensitic steel surface-treated by pulsed laser. Surface and Coatings Technology. 2021; 418; 127261. DOI: 10.1016/j.surfcoat.2021.127261.
Heitkemper M., Fischer A., Bohne Ch., Pyzalla A. Wear mechanisms of laser-hardened martensitic high-nitrogen-steels under sliding wear. Wear. 2001; 250; 477–484. DOI: 10.1016/S0043‑1648(01)00659‑7.
Pellizzari M., De Flora M. G. Influence of laser hardening on the tribological properties of forged steel for hot rolls. Wear. 2011; 271; 2402–2411. DOI: 10.1016/j.wear.2011.01.044.
Pyndak V. I., Novikov A. E. Tribotechnical and energy assessment of parts of working members of cultivating machines after carburizing and laser hardening. Metal Science and Heat Treatment. 2016; 58 (3–4); 226–230. DOI: 10.1007/s11041‑016‑9994‑7.
Bogachyova N. D. Primenenie razmagnichivaniya v tekhnike. CNII im. akad. A. N. Krylova. – SPb. 2010. 263 s. ISBN 978‑5‑903002‑18‑4.
Богачева Н. Д. Применение размагничивания в технике. ЦНИИ им. акад. А. Н. Крылова. – СПб. 2010. 263 с. ISBN 978‑5‑903002‑18‑4.
Lyalyakin V. P., Krivorotov V. I., Lukanin B. E., Muratov R.Ch., Tolkacheva A. V. Primenenie metoda koercitimetrii dlya ocenki ostatochnyh napryazhenij v ploskih nozhah, uprochnennyh TVCh-borirovaniem. Trudy GOSNITI. 2023; 1 (150); 93–102. DOI: 10.22314/2618‑8287‑2023‑61‑1‑93‑102.
Лялякин В. П., Криворотов В. И., Луканин Б. Е., Муратов Р. Ч., Толкачева А. В. Применение метода коэрцитиметрии для оценки остаточных напряжений в плоских ножах, упрочненных ТВЧ-борированием. Труды ГОСНИТИ. 2023; 1 (150); 93–102. DOI: 10.22314/2618‑8287‑2023‑61‑1‑93‑102.
Nerazrushayushchij kontrol’ i diagnostika. Spravochnik. / Pod redakciej V. V. Klyueva. – M. Mashinostroenie. 2003. 657s. ISBN: 5-217-03178-6.
Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник. / Под редакцией В. В. Клюева. – М. Машиностроение. 2003. 657с. ISBN: 5-217-03178-6.
Авторы
Бирюков Владимир Павлович, ведущий научный сотрудник, к. т. н., Институт машиноведения им. А. А. Благонравова РАН, Москва, Россия.
ORCID 0000-0001-9278-6925
Криворотов Валерий Иванович, заместитель начальника отдела САС, к. т. н., ООО НТО «ИРЭ-Полюс», г. Фрязино, Моск. обл., Россия.
ORCID 0009-0008-6520-7500
Луканин Борис Евгеньевич, начальник сектора сертификации и аттестации отдела САС, ООО НТО «ИРЭ-Полюс», аспирант, Мытищинский филиал МГТУ им. Н. Э. Баумана. Мытиши, Москва, Россия.
ORCID 0009-0008-8277-0688
Авторский вклад
Авторы внесли равный вклад в работу над этой статьей.
Конфликт интересов
Авторы заявляют, что у них нет конфликта интересов.
Отзывы читателей
