Borowanie laserowe i możliwości jego zastosowania
Article Sidebar
Main Article Content
Abstract
W artykule przedstawiono przykłady elementów maszyn, których części narażone są na szczególnie trudne warunki eksploatacyjne. W przypadku tych części występuje potrzeba stosowania lokalnej obróbki powierzchniowej w celu nadania im odpowiednich właściwości. Przedstawiony został zarys i możliwości obróbki laserowej, w tym borowania laserowego. Na podstawie badań włas- nych określono wpływ tej obróbki na strukturę warstwy powierzchniowej elementów z żeliwa sferoidalnego. Wykazano, że obróbka laserowa umożliwia wprowadzanie boru w warstwy powierzchniowe obrabianego elementu, możliwe jest uzyskanie drobnoziarnistej, jednorodnej struktury z borkami żelaza, a mikrotwardość warstwy powierzchniowej elementu z badanego materiału po takiej obróbce wzrasta ok. 5-krotnie.
Laser boronizing and its potential application
The paper contains examples of machine components which parts are exposed to intensive exploatation conditions. Thus, local surface layer modification of those parts is required in order to achieve appropriate properties. Laser treatment including laser boronizing possibilities are presented. Influence of laser boroniznig on surface layer structure of nodular iron components has been determined on the basis of presented investigations. It has been proved laser treatment makes possible boron implementing in surface layers of the treating material and such a method allows obtaining a fine-crystalline, homogenous structure with iron borides. Microhardness of surface layer of investigated sample after such treatment increases approximately five times.
Downloads
Article Details
Creative Commons CC BY 4.0 https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
Welding Technology Review (WTR) articles are published open access under a CC BY licence (Creative Commons Attribution 4.0 International licence). The CC BY licence is the most open licence available and considered the industry 'gold standard' for open access; it is also preferred by many funders. This licence allows readers to copy and redistribute the material in any medium or format, and to alter, transform, or build upon the material, including for commercial use, providing the original author is credited.
References
Major B.: Laserowa modyfikacja stali węglikami i borkami, VII Sympozjum Techniki Laserowej, Szczecin-Świnoujście, 1996.
Bartkowiak K., Waligóra W.: Możliwości wykorzystania obróbki laserowej w budowie maszyn, Journal of Research and
Application in Agricultural Engineering, Vol. 46/3, s. 27.
Burakowski, T.; Wierzchoń, T.: Inżynieria powierzchni metali,
WNT, Warszawa 1995.
Gadag S.P., Srinivasan M.N.: Cavitation erosion of laser-melted ductile iron, Journal of Materials Processing Technology
(1995).
Hebda M., Janecki J.: Tarcie, smarowanie i zużycie części
maszyn, WNT, Warszawa 1972.
Hwang J-H., Lee Y-S., Kim D-Y., Youn J.-G.: Laser surface
hardening of gray cast iron used for piston ring, Journal of Materials Engineering and Performance, vol. 11, no 3, June, 2002.
Li Z., Zheng Q., Li J., Hu W., Wang H., Tian H.: Laser surface treatment of high-phosphorous cast iron, Journal of Applied Physics 58 (10), 15 November 1985.
Sakwa W.: Żeliwo, Wydawnictwo Śląsk, 1974.
Podgórecki K.: Hartowanie płomieniowe stali i żeliwa, PWT,
Warszawa 1955.
Sert, H., Can, A., Arican, H., Selcuk, B., Toprak, H., Wear
behaviour of different cam spindles, Wear 260, (2006).
Wajand J.A., Wajand J.T.: Tłokowe silniki spalinowe średnio i szybkoobrotowe, WNT, Warszawa 2007.
Piaskowski, J.; Jankowski, A.: Żeliwo sferoidalne WNT, Warszawa 1974.
Waligóra. W.: Odporność na zmęczenie powierzchniowe stali
łożyskowej poddanej obróbce laserowej. Rozprawy, nr 302,
Politechnika Poznańska, Poznań 1994.
Burakowski T.: Lasery technologiczne i ich zastosowanie
w inżynierii powierzchni metali, PM, Zeszyt 11-12/93.
Brienan E.M., Snow D.B., Brown C.O., Kear B.H.: New developments in lasers surface melting using continuous prealloyed powder feed. Rapid Solidification Processing 2, 1980.
Komvopoulos K., Nagarathman K.: Processing and characterization of laser-cladded coating materials. Journal of Engineering Materials and Technology. 112, 4, 1990.
Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Wyd. Naukowe Akapit, Kraków 2000.
Kusiński J.: Metalurgiczne podstawy kształtowania struktury
i własności warstwy wierzchniej materiałów podczas obróbki laserowej, V Sympozjum Techniki Laserowej, Szczecin Świnoujście 1996.
Pertek-Owsiana A.: Kształtowanie struktury i właściwości warstw borków żelaza otrzymywanych w procesie borowania gazowego, WPP 2001, Rozprawy nr 365.
Labrecque C., Gagne, M.: Review Ductile Iron: Fifty years of continuous development, Canadian Metallurgical Quarterly, vol. 37, no. 5, 1998.
Dobrzański L. A.: Metaloznawstwo z wprowadzeniem do nauki o materiałach, WNT, Warszawa 1998.
Kusiński J.: Zmiany struktury i własności mechanicznych stali pod wpływem obróbki laserowej, Metalurgia i odlewnictwo, Zeszyty naukowe 132, Kraków 1989.
Paczkowska M., Waligóra W.: The influence of the cooling rate on structure of laser boronizing layer on nodular iron, The International Congress on Applications of Lasers and Electro-Optics, Scottsdale Arizona, USA October 30th November 02nd (2006).
Program Badawczy (DPB) realizowany w Politechnice Poznańskiej, etap II1998, nr tematu DPB-22-047/98-BW: Wykorzystanie techniki laserowej w technologii i eksploa- tacji elementów maszyn oraz w fizyce półprzewodników. Kierownik programu: prof. dr hab. inż. Mieczysław Kawalec, Biblioteka Inst. Maszyn Rob. i Pojazdów Samochodowych, Poznań 1998.
Napadałek W., Przetakiewicz W.: Wpływ obróbki laserowej na właściwości wybranych elementów silnika spalinowego, Inżynieria Materiałowa, nr 5, 2002.