Оренбургский государственный университет, Оренбург, Россия:

С. И. Богодухов, профессор кафедры материаловедения и технологии материалов, докт. техн. наук, профессор, эл. почта: ogu@mailgate.ru
Е. С. Козик, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов, канд. техн. наук, эл. почта: ele57670823@yandex.ru
Е. В. Свиденко, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов, канд. техн. наук, эл. почта: tzvetkova.katia2016@yandex.ru
А. А. Непоклоннова, аспирант кафедры систем автоматизации производства, эл. почта: anasknastya@yandex.ru

Рассмотрен метод непрерывного лазерного воздействия, в частности лазерная обработка, на примере втулок (внешним диаметром D = 22 мм, внутренним диаметром d = 10,5 мм, высотой H = 16 мм) из порошкового конструкционного материала марки ПК70. Обработку проводили на лазерном комплексе ЛК-3015-ЛС-07 по верхнему основанию втулки по окружности диаметром D = 17 мм. Изменяли несколько параметров лазерного воздействия: скорость перемещения лазерного луча v (варьировали от 10 до 40 мм/с), диаметр луча излучения (D = 0,5 мм) и мощность излучения лазерного луча N (от 100 до 400 Вт) при постоянном диаметре луча. Перед проведением металлографических исследований образцы подвергли шлифованию, полировке и травлению в 4%-ном растворе HNO₃ в этиловом спирте. Длительность травления порошкового материала составила 3–5 с. Для изучения микроструктуры вне зоны лазерной обработки определены области изучения на расстоянии от 2 до 4 мм от зоны воздействия. Изучена микроструктура порошкового материала ПК70 до и после лазерной закалки. Согласно микроскопным исследованиям, микроструктура порошкового материала ПК70 вне зоны лазерного упрочнения является перлито-ферритной. Проведено измерение твердости и микротвердости материалов после лазерного воздействия. Получены значения предела прочности на сжатие порошкового материала до и после лазерной обработки. Определен характер разрушения на фрактографиях излома порошкового материала ПК70. Целью работы является изучение влияния процесса лазерной обработки на структуру и свойства порошкового конструкционного материала марки ПК70.

1. Ермаков С. С., Вязников Н. Ф. Порошковые стали и изделия. — 4-е изд., перераб. и доп. — Л. : Машиностроение. Ленингр. отделение, 1990. — 319 с.
2. Богодухов С. И., Сулейманов Р. М., Проскурин А. Д. Технологические процессы в машиностроении : учеб. для вузов / под общей ред. С. И. Богодухова. — М. : Инновационное машиностроение, 2021. — 640 с.
3. Ye Tur-ming, Yi Jian-hong, Chen Shi-jin, Peng Yuan-dong, Li Li-ya, Xia Qing-lin. Die wall lubricated warm compaction behavior of non-lubricant admixed iron powders // Journal of Central South University of Technology. 2005. Vol. 12, Iss. 6. P. 653–656.
4. Богодухов С. И., Козик Е. С., Гарипов В. С. Планирование экспериментов термической обработки изделий из порошковых сталей в электролитах // Черные металлы. 2023. № 1. С. 52–57.
5. Чурносов Д. И., Козик Е. С., Голявин К. А. Поверхностное упрочнение заготовок из порошковых сталей с использованием лазерного нагрева // Вестник Оренбургского государственного университета. 2013. № 1 (150). С. 228–232.
6. Григорьянц А. Г., Шиганов И. Н., Мисюров А. И. Технологические процессы лазерной обработки : уч. пособие. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. — 663 с.
7. Лазерные технологии обработки материалов: современные проблемы фундаментальных исследований и прикладных разработок / под ред. В. Я. Панченко. — М. : Физматлит, 2009. — 664 с.
8. Chichenev N. A., Chicheneva O. N., Karfidov A. O., Pashkov A. N. Selection of laser processing parameters for hot stamping tools based on mathematical planning of the experiment // CIS Iron and Steel Review. 2021. Vol. 22. P. 37–40.
9. Карфидов А. О., Чичева О. Н., Пашкова А. Н., Горовая Т. Ю. Технологические факторы лазерного упрочнения валков многовалковых станов // Металлург. 2022. № 12. С. 53–62.
10. Скрипченко А. И., Попов В. О., Кондратьев С. Ю. Возможности лазерного поверхностного модифицирования деталей машиностроения // РИТМ. 2010. № 6. С. 23–29.
11. Пат. 7724327 США, МПК7 В22 F 3/00 (2006.01). Transflective TFT LCD having stacked layers including a protective layer, a transparent electrode and a ring-shaped reflective electrode surrounding and defining an opening exposing the underlying transparent electrode layer / Yi-Wen Tai, Cheng-Hsin Chen ; заявл. 10.05.2005 ; опубл. 10.07.2007.
12. Пат. 2268440 РФ. Спеченный износостойкий сплав / А. Н. Жигулин, А. В. Гай, М. Ю. Рассадин ; заявл. 03.02.2005 ; опубл. 20.01.2006, Бюл. № 19.
13. Богодухов С. И., Козик Е. С., Свиденко Е. В., Игнатюк В. Д. Влияние непрерывного лазерного воздействия на порошковые материалы // ДГП 2020. Горячее прессование, фундаментальные и прикладные аспекты получения порошковых и композиционных материалов, покрытий : материалы Междунар. науч.-техн. конф., посвящ. 85-летию со дня рождения проф. Ю. Г. Дорофеева, 22–24 июня 2020 г., Новочеркасск. — Новочеркасск : НОК, 2020. С. 175–182.