Ocena wpływu obróbki laserowej wybranych żeliwnych elementów maszyn na ich odporność na zużycie ścierne
[ 1 ] Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
[ 1 ] Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Wydział Maszyn Roboczych i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] employee
polish
PL W pracy przedstawiono ocenę możliwości poprawy odporności na zużycie ścierne warstw powierzchniowych elementów z żeliwa sferoidalnego poprzez hartowanie i borowanie laserowe. W badaniach sprawdzono zmiany mikrostruktury, możliwość wprowadzenia boru, a także własności użytkowe (mikrotwardość, odporność na zużycie) elementów z żeliwa sferoidalnego EN-GJS-600. Przedstawiono przykładowe możliwości wykorzystania w przemyśle motoryzacyjnym żeliwa jako materiału konstrukcyjnego. Zwrócono uwagę na możliwość niszczenia takich elementów poprzez zużywania ścierne oraz opisano wybrane badania nad problemem tego rodzaju zużywania. W aspekcie zmniejszenia zużycia elementów żeliwnych poruszono jeszcze problematykę konstytuowania warstwy powierzchniowej konwencjonalnymi i zupełnie nowymi sposobami wykorzystującymi wiązkę lasera. Część badawcza pracy to wyniki prowadzonych prac mających na celu uzyskanie wolnej od wad warstwy powierzchniowej hartowanej z przetopieniem i borowanej laserowo. W ramach powyższych prac przeprowadzono odpowiednie obróbki laserowe także na żeliwie szarym płatkowym EN-GJL-200 oraz stopowym ZlCu1,0PV. Prowadząc obróbkę laserową z wykorzystaniem lasera molekularnego CO2 typu TLF 2600t, firmy Trumpf o modzie TEM01 przeprowadzono i zbadano efekty laserowego borowania i hartowania żeliwa sferoidalnego EN-GJS-600 ze wstępnym podgrzaniem elementów przed obróbką do temperatury 300 [°C]. Ukazano na podstawie pomiarów mikrotwardości wyższość laserowego borowania w stosunku do hartowania z przetopieniem warstwy powierzchniowej. Zbadano również możliwości podniesienia odporności na zużywanie ścierne tworzonej laserowo warstwy powierzchniowej dla żeliwa sferiodalnego EN-GJS-600. W tym celu przeprowadzono badania porównawcze zużycia ściernego elementów (próbek ) poddanych także hartowaniu w oleju i nie ulepszonych cieplnie. Wyniki tych badań także zamieszczono w pracy. Wykonane prace pozwoliły stwierdzić, że istnieje możliwość laserowego borowania żeliwa sferoidalnego ukazując jednocześnie problemy technologiczne związane z taką obróbką. W pracy wykazano, także możliwość istotnego zwiększenia odporności na zużycie ścierne elementów z żeliwa sferoidalnego poprzez hartowanie i borowanie laserowe.
EN The thesis evaluates the possibility of improvement of abrasive wear resistance of surface layers of ductile cast iron elements using the method of laser hardening and laser boronizing. The studies were conducted in order to research the microstructure changes, to research the possibility of introducing boron as well as to research the utility properties (microhardness, abrasive wear resistance of EN-GJS-600 ductile cast iron elements. The thesis presents the exemplary possibilities of using cast iron in automotive industry as a constructional material. The thesis also emphasizes the possibility of destruction of such elements by means of abrasive wear and describes selected studies on the issue of abrasive wear. In the light of abrasive wear resistance improvement of ductile cast iron elements the thesis addresses the issue of surface layer constituting by means of conventional and innovative methods such as using laser beam. The empirical part of the thesis comprises the results of conducted studies whose aim was to obtain a defect-free surface layer which was either hardened with melting or laser boronized. Within the scope of the abovementioned studies, the appropriate laser treatment was implemented also on grey flaky cast iron EN-GJL-200 and alloy cast iron ZlCu1,0PV. Laser treatment using molecular laser CO2, TLF 2600t type, made by the Trumpf company, TEM01 mode was used to conduct and research the effects of laser boronizing and hardening of ductile cast iron EN-GJS-600. The elements were preheated to the temperature of 300 [°C] prior to the treatment. On the basis of microhardness measurements, the primacy of laser boronizing over hardening with melting of surface layer was established. The possibility of abrasive wear resistance improvement of laser created surface layer of ductile cast iron EN-GJS-600 was also verified. In order to verify it, the thesis compares abrasive wear of elements (samples) which were laser hardened and laser boronized with samples subjected to oil hardening and with non-treated samples which were not thermally improved. The results of these studies are also presented by the thesis. The results of the studies allowed to make a conclusion that there exists the possibility of laser boronizing of ductile cast iron, pointing out the problems connected with the treatment. The thesis also demonstrated that there is the possibility of substantial abrasive wear resistance improvement using the methods of laser hardening and laser boronizing.
115
DrOIN 1036
no permission to download file
archive
Tadeusz Burakowski
Warszawa, Polska
10.02.2008
polish
no permission to download file
archive
Stanisław Nosal
Poznań, Polska
09.01.2008
polish
no permission to download file
archive
dissertation
Poznań, Polska
11.03.2008