Визначення впливу зміцнювальних мікрорельєфних напрямних на ефективність фальцювання інтегральних обкладинок
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2024.309481Ключові слова:
інтегральні обкладинки, оптимальні параметри імпульсного лазерного випромінювання, зміцнення фальцювальних планок, мікрорельєфні напрямні, мікроструктурні зміни матеріалуАнотація
Об'єктом дослідження є процеси зміцнення робочих поверхонь профільних фальцювальних планок, виготовлених з нержавіючої сталі AISI 347 та вуглецевої сталі AISI 1005, з використанням лазерного формування мікрорельєфних напрямних. Аналітичні та експериментальні дослідження базуються на методиці лазерного формування мікрорельєфу імпульсними лазерними впливами. Основне припущення дослідження полягає в тому, що використання лазерного формування мікрорельєфу сприятиме підвищенню твердості та зносостійкості фальцювальних планок, покращуючи процес фальцювання інтегральних обкладинок. Аналіз впливу різних методів зміцнення на механічні властивості та зносостійкість робочих поверхонь фальцювальних планок є необхідним для досягнення цієї мети. Запропоновано методику оцінки мікроструктурних змін та їх впливу на механічні властивості фальцювальних планок при лазерному зміцненні.
Показано, що створення мікрорельєфних напрямних шляхом лазерного імпульсного впливу знижує теплове навантаження на матеріал, підвищує рівномірність зміцнення та зносостійкість. Виявлені показники зношування, що розраховані для вуглецевої сталі AISI 1005, становлять 0,875, а для нержавіючої сталі AISI 347 – 0,345. Для підвищення точності та ефективності процесу фальцювання розроблено методику розрахунку кількісного утворення мікрорельєфних напрямних на робочій поверхні профільних фальцювальних планок. Це сприятиме не лише покращенню зносостійкості та механічних властивостей планок, але й оптимізації виробничих процесів. Виявлено відмінності у результатах зміцнення для нержавіючої сталі AISI 347 та вуглецевої сталі AISI 1005: показники твердості для AISI 347 складають 4904–3088 МПа при навантаженні 50–350 г з відхиленням у 37,1 %, а для AISI 1005 – 2141–1665 МПа з відхиленням у 22,3 %
Посилання
- Kyrychok, P., Paliukh, D. (2024). Research on the Impact of Profile Geometry and Microrelief Hardening on the Wear Resistance of Folding Plates. Technology and Technique of Typography (Tekhnolohiia I Tekhnika Drukarstva), 1 (83), 4–17. https://doi.org/10.20535/2077-7264.1(83).2024.305494
- Cao, X., Wu, J., Zhong, G., Wu, J., Chen, X. (2024). Laser Shock Peening: Fundamentals and Mechanisms of Metallic Material Wear Resistance Improvement. Materials, 17 (4), 909. https://doi.org/10.3390/ma17040909
- Li, X., Zhou, L., Zhao, T., Pan, X., Liu, P. (2022). Research on Wear Resistance of AISI 9310 Steel with Micro-Laser Shock Peening. Metals, 12 (12), 2157. https://doi.org/10.3390/met12122157
- Praveenkumar, K., Swaroop, S., Manivasagam, G. (2022). Effect of multiple laser peening on microstructural, fatigue and fretting-wear behaviour of austenitic stainless steel. Surface and Coatings Technology, 443, 128611. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2022.128611
- Lesyk, D. A., Martinez, S., Mordyuk, B. N., Dzhemelinskyi, V. V., Lamikiz, А., Prokopenko, G. I. et al. (2020). Combining laser transformation hardening and ultrasonic impact strain hardening for enhanced wear resistance of AISI 1045 steel. Wear, 462-463, 203494. https://doi.org/10.1016/j.wear.2020.203494
- Wang, C., Li, R., Bi, X., Yuan, W., Gu, J., Chen, J. et al. (2023). Microstructure and wear resistance property of laser cladded CrCoNi coatings assisted by ultrasonic impact treatment. Journal of Materials Research and Technology, 22, 853–864. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.11.170
- Karamimoghadam, M., Rezayat, M., Moradi, M., Mateo, A., Casalino, G. (2024). Laser Surface Transformation Hardening for Automotive Metals: Recent Progress. Metals, 14 (3), 339. https://doi.org/10.3390/met14030339
- Niketh, S., Samuel, G. L. (2019). Hybrid Micro Textures – A Multi-Scale Surface Engineering Approach For Enhancing Tribological Characteristics. Journal of Laser Micro/Nanoengineering, 14 (3). https://doi.org/10.2961/jlmn.2019.03.0006
- Yuan, S., Lin, N., Wang, W., Zhang, H., Liu, Z., Yu, Y. et al. (2022). Correlation between surface textural parameter and tribological behaviour of four metal materials with laser surface texturing (LST). Applied Surface Science, 583, 152410. https://doi.org/10.1016/j.apsusc.2021.152410
- Karamimoghadam, M., Moradi, M., Azami, M. (2022). A comparative investigation of different overlaps of the diode laser hardening in low-carbon steel and stainless steel. Optik, 251, 168093. https://doi.org/10.1016/j.ijleo.2021.168093
- Masood Arif Bukhari, S., Husnain, N., Arsalan Siddiqui, F., Tuoqeer Anwar, M., Abbas Khosa, A., Imran, M. et al. (2023). Effect of laser surface remelting on Microstructure, mechanical properties and tribological properties of metals and alloys: A review. Optics & Laser Technology, 165, 109588. https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2023.109588
- Kandavalli, S. R., Rao, G. B., Bannaravuri, P. K., Rajam, M. M. K., Kandavalli, S. R., Ruban, S. R. (2021). Surface strengthening of aluminium alloys/composites by laser applications: A comprehensive review. Materials Today: Proceedings, 47, 6919–6925. https://doi.org/10.1016/j.matpr.2021.05.191
- Zheng, X., Song, H., Zhang, Q., Ye, X., Meng, L., Tan, J. (2017). Effect of Laser Surface Texturing on Tribological Properties of Materials: a Review. https://doi.org/10.11896/j.issn.1005-023X.2017.017.010
- Archard, J. F. (1953). Contact and Rubbing of Flat Surfaces. Journal of Applied Physics, 24 (8), 981–988. https://doi.org/10.1063/1.1721448
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Petro Kyrychok, Dmytro Paliukh
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
