Wpływ stopowania laserowego części z żeliwa szarego na ich odporność na zużycie ścierne
[ 1 ] Instytut Maszyn Roboczych i Pojazdów Samochodowych, Wydział Inżynierii Lądowej i Transportu, Politechnika Poznańska | [ P ] pracownik
EN The influence of the laser alloying of grey iron parts on their abrasion wear resistance
2024
abstrakt
polski
- stopowanie laserowe
- odporność na zużycie
- żeliwo szare
PL Celem badań była ocena wpływu stopowania laserowego z dodatkiem Cr, Cr+Ni+B i Ni+B na odporność na zużycie żeliwa szarego. Jako badaną część maszyny wzięto pod uwagę element rolniczy (stopkę redlicy) narażony na zużycie cierne (a także korozję) w glebie. Rosnące wymagania stawiane sprzętom rolniczym wymagają doskonalenia nowoczesnych rozwiązań inżynieryjnych, uwzględniając także problemy warstwy wierzchniej. Nagrzewanie powierzchni przeprowadzono za pomocą urządzenia laserowego TRUDISK 1000. Zastosowano specjalny tester tribologiczny zwany „miską obrotową”, przeznaczony do oceny odporności na zużycie takich części w środowisku piaszczystym. Przeprowadzone badania pozwalają stwierdzić, że możliwe jest zwiększenie odporności na zużycie części maszyn z żeliwa szarego, na przykład narażonych na intensywne ścieranie, poprzez zastosowanie stopowania laserowego warstwy wierzchniej z dodatkiem pierwiastków takich jak Cr, Cr+Ni+B i Ni+B. W wyniku przeprowadzonej obróbki laserowej powstała zmodyfikowana warstwa wierzchnia (złożona z drobnych ziaren głównie martenzytu wzbogaconych pierwiastkami stopowymi). Głębokość tej warstwy nie przekraczała 0,5mm. Charakteryzował się dużą twardością. Twardość warstwy realizowanej wyłącznie z chromem wynosiła prawie 800HV0,1, w przypadku dodatku niklu, chromu i boru ok. 1200HV0,1, a bor z niklem wynosił ok. z 1100HV0,1. Stopowanie laserowe spowodowało obniżenie parametrów chropowatości obrabianej powierzchni w porównaniu z powierzchnią bazową. Uzyskano nawet 85% zmniejszenie ubytku masy stopek redlic z warstwą stopową (z Ni i B) po teście zużycia w porównaniu do ubytku masy stopek bez obróbki laserowej. W przypadku stopów z chromem było to 44%, a w przypadku niklu, boru i chromu spadek ten wyniósł 58% (rys. 1). Można stwierdzić, że taka obróbka (nawet dotycząca bardzo małej powierzchni sieci oczyszczającej) może zmniejszyć zużycie części maszyn narażonych na intensywne tarcie, np. części maszyn rolniczych pracujących w glebie. Dzięki stopowaniu laserowemu można obniżyć koszty związane z wymianą zużytych części maszyn (takie jak koszty nowych części lub procesu regeneracji, koszty roboczogodzin i koszty przestojów).
61 - 62