Исследование влияние лазерных очагов закалки на формирование полосы Чернова — Людерса в образцах стали У12

Научная библиотека Комментариев к записи Исследование влияние лазерных очагов закалки на формирование полосы Чернова — Людерса в образцах стали У12 нет

О. В. Лобанкова, И. С. Макогон, С. А. Боёк ; науч. рук. И. Ю. Зыков // Высокие технологии в современной науке и технике (ВТСНТ-2016) : сборник научных трудов V Международной научно-технической конференции молодых ученых, аспирантов и студентов, г. Томск, 5–7 декабря 2016 г. — Томск : STT, 2016. — [С. 134-135].

Известно, что пластическая деформация металлических образцов сопровождается эволюционирующими в соответствии со стадийностью кривой нагружения картинами макроскопической локализации деформации.
Наиболее заметными примерами этого являются полоса Чернова–Людерса, возникающая на стадии легкого скольжения и шейка, образующаяся на стадии предразрушения образца.
В рамках данного исследования проведена экспериментальная попытка повлиять на формирование полосы Черновва-Людерса путем создания на поверхности образца стали (У12) системы неоднородностей в виде эквидистантных закаленных очагов, путем точечной поверхностной лазерной закалки на установке BlackLight.
Длительность импульса 12 мс, плотность мощности 23,4 кВт/см2 и диаметр пятна равен 0,35 мм.
Для экспериментов были подготовлены три образца с размером рабочей части 60х8х3. Создание очагов упрочнения производилось в виде матрицы точек с шагом 0,12 мм с обеих сторон заготовок. В серии присутствовал образец с обработкой на всей поверхности рабочей зоны, обработкой на половине длины и необработанный образец-свидетель. Вид образца представлен на рисунке 1.
Рис. 1. Образцы после лазерной обработки
На рисунке 2 можно увидеть очаг упрочнения. Хорошо заметны зоны воздействия термического влияния. В зоне лазерного воздействия произошло оплавление материала образца, о чем свидетельствует отсутствие рисок, оставленных шлифовальным инструментом до лазерной обработки.

На рисунке 3 представлены результаты измерения микротвердости в области лазерного воздействия, а также близ неё. Измерение производилось от центра очага упрочнения к краю образца. Из него видно, что у обработанной стали микротвердость повысилась с 280 до 1050 МПА.

Для проведения экспериментов была использована универсальная испытательная машина серии LFM-125 кН. Для исследования пластического формоизменения был использован метод двухэкспозиционной спеклфотографии.
Обработка образцов на 100 и 50% длины привела к уменьшению их пластичности и исчезновению с кривой нагружения полностью обработанного образца площадки текучести. В обработанной зоне образцов полоса Чернова – Людерса отсутствовала, в отличие от образца-свидетеля и необработанной зоны второго образца, где она формировалась обычным образом. В обработанном образце образовывается только одна полоса локализации в узкой переходной зоне между обработанной областью и неподвижным захватом. При дальнейшем повышении нагрузки в обработанных образцах, в зонах упрочнения начинали поочередно возникать трещины, впоследствии приводящие к разрыву образцов. Необработаный образец разрушился с образованием ярко выраженной шейки.

Данный вид обработки стали является поверхностным, очаги упрочнения по общему объему гораздо меньше самого образца. В сечении площадь очагов составляют не более 5% от площади сечения образца. При растяжении образцов, полоса Людерса не может пройти через область очагов упрочнения, что приводит к её подавлению. За счет подавления локализации, достаточно сильно изменилась диаграмма нагружения, в целиком обработанном образце почти полностью удалось избавиться от стадии легкого скольжения, что косвенно указывает на то, что стадийность может являться следствием локализации деформации.

Полное содержание статьи: http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/36461/1/conference_tpu-2016-C17_p134-135.pdf

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top