JOURNAL - Ð¢ÐµÑ Ð½Ð¸Ñ‡ÐµÑÐºÐ¸ Университет - София - Филиал Пловдив

- 81 -
Journal of the Technical University at Plovdiv
“Fundamental Sciences and Applications”, Vol. 13 (7), 2006
Anniversary Scientific Conference‟ 2006
BULGARIA
SURFACE MODIFICATION OF 3Ch2W8F AND 4Ch5MFS
STEELS BY CO 2 LASER
TSANKA DIKOVA
Abstract. This research aims creation of conditions for improving the thermal fatigue
resistance of 3Ch2W8F and 4Ch5MFS steels (AISI H21 and H11) by laser modification.
Three passes with different overlapping degree were performed on the samples‟ surface
in melting operating mode. The roughness, hardness and microstructure of the treated
area were investigated. It was established that the three scales of overlapping provide
conditions for improvement of the thermal fatigue resistance of the investigated steels to a
different degree. Further investigations are needed for better study of the processes.
Key words: laser surface modification, hot-work tool steels
ПОВЪРХНОСТНО МОДИФИЦИРАНЕ НА СТОМАНИ 3Х2В8Ф И
4Х5МФС ПОСРЕДСТВОМ СО 2 ЛАЗЕР
1. Въведение
В последните години при производството и ремонта на прес-форми за леене под
налягане се използват два метода на лазерна обработка - лазерно легиране (ЛЛ) и
лазерно въздействие със стопяване (ЛВС). И при двата процеса се модифицира
повърхностния слой. Неговата микроструктура се диспергира, което води до
повишаване на твърдостта и съответно на експлоатационните показатели. Докато при
ЛВС тези промени се дължат предимно на закаляване от течно състояние, то при ЛЛ
има и допълнително легиране в зоната на стопяване.
При модифициране чрез многоивично ЛВС се получава обработена площ със
сравнително големи размери [1,2]. В зависимост от разстоянията между отделните
ивици може да се постигне стопяване по цялата повърхност или да има ясно изразени
редуващи се слоеве. При всички случаи зоната на стопяване се характеризира с
променен релеф, диспесрна и хомогенна микроструктура и повишена твърдост. H. Zhou
и Z.H. Zhang, по аналогия с примери от самата природа, чрез лазерно въздействие
върху стомани и чугуни копират морфологията на повърхността на някои биологични
системи [3-5]. Техните резултати показват, че негладките повърхности може да
понижат както количеството на пукнатините, така и скоростта на тяхното
разпространение. Освен това те водят до забавяне на възникването и разпространението
на пукнатините, с което като цяло се повишава устойчивостта на термична умора. W.
Jiang и P. Molian [6] показват, че при наличие на хомогенна микроструктура и
повишена твърдост микропукнатините от термична умора се зараждат на по-късен
етап, а според [7] дисперсната микроструктура задържа тяхното развитие.
Copyright 2006 by Technical University at Plovdiv, Plovdiv, BULGARIA. ISSN 1310 - 8271