ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2012
119
онные свойства. Установлена целесообразность проведения термиче-
ской обработки низкоуглеродистых сталей мартенситного класса
(20
Х13), среднеуглеродистых легированных и высоколегированных
сталей (40Х, 38ХМЮА, 65Г, 40Х13).
Диффузионная подвижность углерода в высоколегированных ста-
лях уменьшается настолько, что трудно осуществить лазерную закалку
при оптимальной степени аустенизации, т. е. с достаточным насыщени-
ем твердого раствора и минимальным растворением карбидной фазы.
При малой мощности излучения может не достигаться насыщения
аустенита, и при закалке образуются низкоуглеродистый мартенсит и
остаточный аустенит. При большой энергии излучения возможно пере-
сыщение аустенита за счет растворения карбидов и после охлаждения
образование большого количества остаточного аустенита. Для высоко-
легированных сталей существует узкий интервал режимов, при которых
мартенсит включает в себя достаточное количество углерода, а раство-
рение карбидов находится в начальной стадии. Интервал режимов ла-
зерной закалки определен для каждой стали и применять его можно как
при обработке без оплавления, так и с минимальным оплавлением по-
верхности. В наибольшей степени это относится к высокохромистым
(
Х12, Х12М) и быстрорежущим сталям. Для получения микротвердости
в указанных сталях 900…1050 HV необходимо, чтобы после лазерной
закалки в ЗЛВ имелись следующие фазы: мартенсит; карбиды; неболь-
шое количество остаточного аустенита. Таким образом, проведенные
исследования позволяют утверждать, что применение лазерной терми-
ческой обработки (особенно излучением волоконного лазера) для ста-
лей имеет большие перспективы, в основном для изделий, работающих
в условиях интенсивного износа.
Наряду с лазерной термической обработкой сталей сотрудниками
кафедры проводятся исследования особенностей формирования
структуры и изменения свойств материала в шве и ЗТВ в процессе
лазерной сварки и сварки комбинированными источниками (лазер +
дуга, лазер + свет, лазер + лазер и т. д.).
Среднелегированные стали достаточно широко применяются в су-
достроении, машиностроении и других отраслях промышленности. По-
вышенное содержание углерода значительно затрудняет сварку этих
сталей вследствие низкой стойкости шва к образованию кристаллизаци-
онных трещин, возникновения при сварке малопластичных закалочных
структур, а также необходимости обеспечения равнопрочности металла
шва с основным металлом и т. п. По структуре среднелегированные
стали подразделяются на ферритно-перлитные, мартенситные или бей-
нитно-мартенситные. В зависимости от структурного состояния стали
обладают различной склонностью к хрупкому разрушению.
Структура и свойства металла шва и ЗТВ среднелегированных
сталей определяются термическим циклом сварки, в зависимости от
которого изменяется соотношение структурных составляющих.