E-Book Content
Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «СЕВЕРО-КАВКАЗСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ» И. А. Пинахин, В. А. Черниговский ОСНОВЫ ОБЪЕМНОГО ИМПУЛЬСНОГО ЛАЗЕРНОГО УПРОЧНЕНИЯ ИНСТРУМЕНТАЛЬНЫХ И КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ МОНОГРАФИЯ Ставрополь 2014 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» УДК 621.7-1+621.9-1:621.373.826 ББК 34.43:32.86-5+34.58 П 32 Рецензенты: канд. техн. наук, профессор В. А. Лебедев (Донской государственный технический университет), д-р техн. наук, профессор Л. А. Борисенко (Ставропольский Институт Кооперации, филиал БУКЭП) Пинахин И. А., Черниговский В. А. П 32 Основы объемного импульсного лазерного упрочнения инструментальных и конструкционных материалов: монография. – Ставрополь: Изд-во СКФУ, 2014. – 160 с. ISBN 978-5-9296-0689-2 В работе приведены результаты исследования условий возбуждения ударной волны в различных материалах, в результате чего модифицируется их структура с повышением физикомеханических свойств по локальному объему. За счет обзора существующих методов упрочнения материалов с применением лазеров и объемных методов упрочнения показана технико-экономическая эффективность разработанного авторами метода объемного импульсного лазерного упрочнения для изделий, которые при некотором изменении геометрических параметров не теряют своей работоспособности (режущий и буровой инструмент, траки гусеничных машин, дорожные резцы, рабочие органы землеройных и сельскохозяйственных машин, дорожные резцы и др.). Адресована инженерам, преподавателям и студентам технических специальностей. УДК 621.7-1+621.9-1:621.373.826 ББК 34.43:32.86-5+34.58 ISBN 978-5-9296-0689-2 © Пинахин И. А., Черниговский В. А., 2014 © ФГАОУ ВПО «Северо-Кавказский федеральный университет, 2014 2 Copyright ОАО «ЦКБ «БИБКОМ» & ООО «Aгентство Kнига-Cервис» ВВЕДЕНИЕ Вся история человечества связана с использованием различных материалов. При этом номенклатура используемых материалов постоянно увеличивается, совершенствуются технологии получения известных материалов [6, 28]. В настоящее время часто инструментальные и конструкционные материалы вынуждены работать в условиях близких к экстремальным, т. е. при повышенных или пониженных температурах, трении, значительных статических или динамических нагрузках и т. п. Поэтому к современным инструментальным и конструкционным материалам постоянно повышаются требования по уровню, в первую очередь, физико-механических свойств, таких как прочность, твердость, износостойкость, теплостойкость и других. Использование различных методов упрочнения позволяет решать многие задачи, связанные с эффективным использованием инструментальных и конструкционных материалов. Выделим некоторые из них: 1. Повышение производительности труда: − для инструментальных материалов увеличивается стойкость режущих инструментов, а при наличии переточек суммарная стойкость; − для конструкционных материалов повышается величина наработки до вынужденных перерывов, связанных с увеличением времени технического ресурса или наступлением отказов. 2. Снижение стоимости изготовления и ремонта: − для инструментальных материалов за счет уменьшения инструментальных затрат, вследствие сокращения дополнительных расходов, связанных, например, с переточкой инструментов, простоем оборудования и др. − для конструкционных материалов за счет снижения расходов на комплектующие, ремонтные работы, расходные материалы и т. п. 3. Снижение материальных расходов позволит экономить дефицитные дорогостоящие металлы, содержание которых в земной коре невелико, и использовать их в других сферах деятельности. Так, например, для изготовления широко применяемых при обработке различных материалов твердых сплавов необходимы вольфрам