DOI: https://doi.org/10.30838/J.PMHTM.2413.250918.34.396

Дроблення неметалевих включень в процесішвидкісного плавлення при лазерній дії

S. I. Gubenko, I. A. Nikulchenko

Анотація


Анотація. Мета.  Метою  даної  роботи  було  вивчення  дроблення  неметалевих  включень  в  процесі  їх  швидкісного плавлення  і  кристалізації  при  лазерній  обробці. Методика. Матеріалами  для  досліджень  служили  промислові  сталі, які містять  різні  неметалеві  включення.  Зразки  різних  сталей  з  попередньо  полірованою  поверхнею  піддавали  лазерному опроміненню  на  установках  ГОС−30М  і  КВАНТ−16.  Результаты.  Досліджені особливості  контактного  плавлення неметалевих включень в умовах аномального масопереносу, що сприяє дробленню включень в поверхневому шарі сталевих виробів,  що  зміцнюють.  Показано,  що  дроблення  включень  при  лазерній  обробці  є  фактором,  який  визначає  рівень зміцнення  сталей. Наукова  новизна. Вивчення  процесів  швидкісного  плавлення  і  затвердіння  дозволяє  стверджувати,  що лазерний вплив являє собою спосіб зміни структури і властивостей неметалевих включень в поверхневих зміцнених шарах сталевих  виробів. Практична  значимість. Використання  отриманих  результатів  дозволить  розробити режими  лазерної обробки, що дозволяють впливати на розміри, структуру, розподіл і вміст включень в зміцнених шарах.


Ключові слова


сталь;неметалеві включення;лазерна дія;плавлення;дроблення

Повний текст:

PDF (Русский)

Посилання


Gubenko S.I. and Oshkadepov S.P. Nemetallicheskie vkluchenija v stali[Non-metallic inclusions in steel]. Kyiv : Naukova dumka, 2016, 528 p. (in Russian).

Gubenko S.I. Plavlenie I kristallizatsia nemetallicheskih vklucheniji I stalnoy matritsi pri lazernoy obrabotke [Melting and crystallization of non-metallic inclusions and the steel matrix during laser processing]. Fіziko-hіmіchna mehanіka materіalіv [Physical and chemical mechanics of materials]. 2010, vol. 46, no. 3, pp. 73−79 (in Russian).

Gubenko S.I., Bespalko V.N. and Nikulchenko I.A. Osoblivosti shvidkisnogo plavlennya ta tverdinnya nemetalevih vklucheniy pri lazerniy obrobtsi stali [Features of high-speed melting and hardening of non-metallic inclusions during laser machining of steel]. Metaloznavstvo ta obrobka metalіv [Metal Science and Treatment of Metals]. 2017, vol. 87, no. 2, pp. 54–59 (in Ukrainian).

Gubenko S.I. and Nikulchenko I.A. Skorostnie plavlenie I kristallizatsiya nemetalevih vklucheniy pri lazernom vozdeystvii [High-speed melting and crystallization of non-metallic inclusions in steels under laser irradiation]. Collect of Works of the XIV AllUkrainian Scientific and Practical Conference “Special Metallurgy: Yesterday, Today, Tomorrow”, Kyiv, NTUU “KPI”, 2016, pp. 297–306 (in Russian).

Kryshtal M.A., Zhukov A.A. and Kokora A.H. Struktuta I svojstva cplavov obrabotannih izlucheniem lasera[Structure and properties of alloys treating with laser beam]. Moscow : Metallurgy Publ., 1973, 192 p. (in Russian).

Leontjev P.A., Chekanov N.T. and Han M.G. Lazernaja poverhnostnaja obrabotka metallov i splavov[Laser surface treatment of metals and alloys]. Moscow : Metallurgy Publ., 1986, 142 p. (in Russian).

Denisenko A.I., Tsotsko V.I., Spiridonova I.M. and Peleshenko B.G. Rozpodil tempetaruti odnovimirnogo zrazka v umovah mistsevoi termoobrobki[Temperature distribution of the one-dimensional sample in terms of local heat treatment]. Fizika i himija tverdogo tila[Physics and Chemistry of Solid State].2008, vol. 9, no. 1, pp. 181–184 (in Ukrainian).

Gubenko S.I. Vozmozhnosti transformatsii nemetallicheskih vkluchenij I mizhphasnih granits vcluchenie-matritsa privisokoenegheticheskih obrabotkah [Possibilities of transformation of non-metallic inclusions and interphase inclusion-matrix boundaries under high-energy treatments]. Metalliphizika, noveishie tehnologii[Metal Physics, New Technologies]. 2014, vol. 36, no. 3, pp. 287–315 (in Russian).

Samsonov G.V., Priadko I.F. and Priadko L.F. Elektronnaya lokalizatsiya v tverdom tele [Electronic localization in solids]. Moscow : Science Publ., 1976, 339 p. (in Russian).

Naidich Yu.V., Perevertailo V.M. and Grigorenko N.F. Kapilyarnie yavleniya v protsesah rosta I plavleniya kristallov [Capillary phenomena in the growth and melting of crystals]. Kyiv : Naukova dumka, 1983, 100 p. (in Russian).

Ravdel A.A. Prilozhenie teorii aktivirovannogo kompleksa k realizatsii rastvoreniya [Application of the theory of an activated complex to dissolution reactions]. Adgeziya rasplavov i pajka materialov[Adhesion of melts and soldering of materials]. 1979, no. 4, pp. 47–51 (in Russian).

Gubenko S.I. Lazernoe plavlenie I kristallizatsiya nemetallicheskih vklucheniy I stalnoy matritsi [Laser melting and crystallization of non-metallic inclusions and steel matrix]. Vysoko`energeticheskaya obrabotka materialov [High-energy processing of materials]. Dnipropetrovsk : ART-PRESS, 2009, pp. 38–50. (in Russian).


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1.Неметаллические включения в стали : монография / [С. И. Губенко, С. П. Ошкадеров]. –Киев : Наукова думка, 2016. –528 с.

2. Губенко С. И. Плавление и кристаллизация неметаллических включений и стальной матрицы при лазерной обработке / С. И. Губенко // Фізико-хімічна механіка матеріалів. –2010. –Вип. 46. –№ 3. – С. 73–79.

3. Губенко С. І. Особливості  швидкісного плавлення та твердіння неметалевих включень при лазернійобробці сталі / С. І. Губенко, В. М. Беспалько, І. А. Нікульченко // Металознавство та обробка металів. –2017. –№ 2 (87). –С. 54–59.

4. Губенко  С.  И.  Скоростные  плавление  и  кристаллизация  неметаллических  включений  в  сталях  при  лазерном воздействии  :  зб.  праць XIV Всеукраїнської  науково-практичної  конференції  «Спеціальна  металургія:  вчора,  сьогодні, завтра» / Губенко С. И., Никульченко И. А. –Київ : НТУУ «КПІ», 2016. –С. 297–306.

5. Структура  и  свойства  сплавов  обработанных  излучением  лазера :  монография  /  [М.  А.  Криштал,  А.  А.  Жуков, А. Н. Кокора]. –Москва : Металлургия, 1973. –192 с.

6.Лазерная поверхностная обработка металлов и сплавов : монография / [П. А. Леонтьев, Н. Т. Чеканов, М. Г. Хан]. –Москва : Металлургия, 1986. –142 с.

7. Денисенко О.  І.  Розподіл  температури  одновимірного  зразка  в  умовах  місцевої  термообробки  /  О.  І.  Денисенко,В. І. Цоцко, І. М. Спиридонова, Б. Г. Пелешенко // Фізика і хімія твердого тіла. –Т. 9. –№ 1 (2008). –С. 181–184.

8. Губенко С. И. Возможности трансформации неметаллических включений и межфазных границ включение − матрица при  высокоэнергетических обработках / С.  И. Губенко //  Металлофизика, новейшие технологи. –2014. –Т. 36. –№ 3. – C. 287–315.

9. Электронная  локализация  в  твердом  теле :  монография  [Самсонов  Г.  В.,  Прядко  И.  Ф.,  Прядко  Л.  Ф.]. –Москва  : Наука, 1976. –339 с.

10. Капиллярные явления в процессах роста и плавления кристаллов : монография [Найдич Ю. В., Перевертайло В. М., Григоренко Н. Ф.]. –Киев : Наукова думка, 1983. –100 с.

11. Равдель А.  А.  Приложение теории активированного комплекса к реакциям растворения /  А.  А.  Раздель //  Адгезия расплавов и пайка материалов. –1979. –№ 4. –С. 47–51.

12.Губенко  С.  И.  Лазерное  плавление  и  кристаллизация  неметаллических  включений  и  стальной  матрицы  / С. И. Губенко // Высокоэнергетическая обработка материалов. − Днепропетровск :АРТ-ПРЕСС, 2009. –С. 38–50.