ZBORNIK POVZETKOV - Soft Matter Laboratory

Uporaba fraktalne geometrije za opis poroznosti robotsko lasersko kaljenih vzorecev
Matej Babič 1 , Matjaž Milfelner 2 , Igor Belič 3 , Peter Kokol 4 , Peter Panjan 5
1 Emo-orodjarna d.o.o., Slovenia,
2 Tic-Lens d.o.o., Slovenia,
3 Institue of Materials and Technology, Slovenia,
4 University of Maribor, Faculty of Health Sciences, Slovenia,
5 Institut Jožef Stefan, Slovenia
e-mail: babicster@gmail.com
Poroznost materiala je ena izmed pomembnih mehaniskih lastnosti, ki vpliva na trdoto
materiala. Robotsko lasersko kaljenje je površinska toplotna obdelava komplementarna s
konvencionalnim plamenskim ali induktivnim kaljenjem. Vir energije pri laserskem kaljenju je
laserski žarek, ki izredno hitro segreje površino kovine ter kali površino do 1,5 mm in trdote do
65 HRc. Lasersko kaljenje je proces z izstopajočimi lastnostmi kot so brez dotična metoda,
kontroliran vnos energije, visoka zmogljivost, konstantnost procesa in točno pozicioniranje.
Trda martenzitna mikrostruktura zagotavlja izboljšane lastnosti površine, kot je odpornost na
obrabo in visoka trdnost. Zanimalo nas je kako parametric (hitrost in temperature) vplivajo na
poroznost materiala standarnde oznake po DIN standard 1.7225. Po laserskem kaljenju smo
naredili posnetke mikrostrukture z elektronskim mikroskopom JSM-7600F JEOL. Za opis
mikrostrukture ne moremo uporabiti klasične Evklidske geometrije, saj se pojavljajo
komplicirane geometrijske structure. Zato smo za opis teh kompleksnih struktur uporabili
fraktalno geomtrijo. S pomočjo fraktalne geometrije smo opisali relacije med parametric
robotske laserske celice, poroznostjo in trdoto.
Literatura
[1] B. M. Yu, P. Cheng, A fractal permeability model for bi-dispersed porous media,
International journal of Heat Mass Transfer 45 (2002) 2983–2993.
[2] Barton, C. C., 1995, Fractal analysis of scaling and spatial clustering of fractures. In:
Barton, C.C. and La Pointe, P.R. (eds.), Fractals in the earth sciences. Plenum Press. New
York, p. 141–178.
[3] Grumm J., Žerovnik, P., Šturm, R. 1996, Measurement and analysis of residual stresses
after laser hardening and laser surface melt hardening on flat specimens; Proceedings of the
Conference "Quenching ’96", Ohio, Cleveland.
[10] Z.Q. Chen, P. Cheng, C.H. Hus, A theoretical and experimental study on stagnant thermal
conductivity of bi-dispersed porous media, Int. Commun. Heat Mass Transfer 27(2000) 601–
610.
42