Wplyw stanu strukturalnego na skutki obrobki laserowej stali o roznym skladzie chemicznym. Czesc III: Stale narzedziowe

摘要

Praca stanowi trzecia czesc wiekszej calosci, przyczynkowych badan w zakresie technologii laserowych stali o roznym skladzie chemicznym. W pierwszych dwoch czesciach omowiono skutki obrobki laserowej stali weglowych [1] i konstrukcyjnych stopowych [2]. W pierwszej czesci pracy wykazano, ze wzrost zawartosci wegla powoduje wyrazny wzrost twardosci zahartowanej laserowo stali, wplywa na ksztalt warstwy oraz na charakter nieciaglosci powstalych w strefie przetopionej. W badaniach prowadzonych w czesci drugiej potwierdzono znaczenie udzialu wegla oraz oceniono wplyw skladnikow stopowych na odpuszczalnosc stali. Wykazano ponadto, ze obrobka laserowa niszczy warstwe dyfuzyjna, azotowana. Badania, ktorych wyniki zawiera niniejsza praca sa owocem wspolpracy trzech osrodkow badawczych: Instytutu Fraunhofera IPT - Aachen, Instytutu Maszyn Roboczych i Transportu Politechniki Poznanskiej oraz Instytutu Obrobki Plastycznej w Poznaniu. Praca zawiera wyniki badan skutkow obrobki laserowej stali NC11LV w stanie wyjsciowym (wyzarzonym) i zahartowanym z roznej temperatury, takze w warstwach polozonych w roznej od siebie odleglosci. Ponadto praca zawiera ocene jakosci stopowania, z pomoca proszkow o roznej zawartosci skladnikow stopowych stali przeznaczonej na narzedzia kuznicze. Struktura wyjsciowa stali NC11LV byla martenzytyczna z niewielka iloscia austenitu szczatkowego po hartowaniu z temperatury 1020°C oraz zawierajaca austenit z niewielka iloscia weglikow po hartowaniu z temperatury 1150°C. Stwierdzono, ze twardosc stali w strefie przetopionej (okolo 500 HV0,1) jest zblizona do twardosci stali NC11LV zahartowanej z temperatury 1150°C, a w strefie przejsciowej rozrzut wynikow pomiarow twardosci jest nieregularny; bardziej w strefie hartowania wstepnego z temperatury 1020°C. Natomiast wplyw predkosci przemieszczania sie wiazki swiatla lasera na stan strefy przypowierzchniowej probki jest podobny jak w pracach [1-2]; wzrost predkosci powoduje zmniejszenie "parametrow" warstwy. Z badan wynika, ze obrobka laserowa niezaleznie od stanu wyjsciowego (temperatury hartowania) nie powoduje korzystnych zmian warstwy wierzchniej stali NC11LV. Pozytywne rezultaty uzyskano natomiast w badaniach nad technologia stopowania narzedzi kuzniczych ze stali WCL. W probkach stopowanych z pomoca proszku Mo/VC wyznaczono temperature odpuszczania stopowanych warstw (600°C), wyzsza od temperatury odpuszczania stali szybkotnacych. W badaniach nad doborem technologii oceniono pietnascie wariantow, w ktorych zastosowano trzy grupy proszkow o roznym skladzie chemicznym WC/Co, WC/Co/Cr i Mo/VC w odpowiednim stosunku skladnikow i wielkosci dozowania. Przeprowadzono badania strukturalne otrzymanych warstw. Na pod- stawie oceny wlasciwosci uzyskanych podczas pomiarow twardosci, wlasnosci mechanicznych (proby zginania i badan zmeczeniowych) oraz badan odpornosci na zuzycie scierne, wybrano warunki najlepszej technologii. Zastosowane w badaniach azotowanie - podobnie jak poprzednio - spowodowalo pogorszenie jakosci warstwy stopowanej.