ЛАЗЕРНО-ПЛАЗМЕННАЯ ТЕХНОЛОГИЯ ВЫСОКОСКОРОСТНОГО РАФИНИРОВАНИЯ ПОВЕРХНОСТИ СТАЛЕЙ ПРИ АТМОСФЕРНЫХ УСЛОВИЯХ

Повышение качества выплавляемых сталей является одной из важнейших задач современной металлургии. Рафинирование сталей от вредных примесей позволяет значительно улучшить механические и физико-химические свойства сталей. Но необходимо иметь в виду, что получение чистых и особочистых сталей методами вакуумного и электрошлакового переплава значительно увеличивает их стоимость.

Разрушение поверхности деталей машин и механизмов, как показывает практика, чаще всего начинается с поверхности, поэтому в тех случаях, когда сталь обеспечивает конструкционную прочность детали, экономически целесообразно не изготавливать всю деталь из чистой стали, а создавать на ее поверхности слои из чистой стали.

Рассмотрим пример, эффективного лазерно-плазменного металлургического рафинирования поверхности стали А12, содержащей 0,111% серы и 0,125% фосфора.

Проведенные исследования химического состава поверхностного слоя стали А12 (рис. 1, 2) на электронном микроскопе LEO 1455 VP (Англия), подвергнутого лазерно-плазменному рафинированию при атмосферных условиях, показали полное отсутствие серы и фосфора (рис. 2).

Рис. 1. Места пробы на химический состав на шлифе поверхностного слоя стали А12 после лазерно-плазменной обработки, где Spectrum 1,2,3 места проб на химический состав

Рис. 2. Спектрограммы химических элементов в поверхностном слое стали А12 после лазерно-плазменной обработки в местах проб Spectrum 1,2,3

Точность измерения на электронном микроскопе LEO 1455 VP 0,005%.

Производительность лазерно-плазменного рафинирования поверхности 103 мм2/сек при мощности луча лазера 3 кВт и глубине рафинированного слоя 100 мкм.

Как видно из рис. 1, 2 лазерно-плазменная обработка стали позволяет производить не только рафинирование поверхностного слоя, но и формирует однородную (изотропную) структуру обрабатываемого материала.

Таким образом, лазерно-плазменная обработка является высокоэффективным и высокоскоростным методом рафинирования поверхностного слоя.