Исследование глубины проплавления и изменения структуры стали Р6М5 при воздействии на поверхность импульсным лазерным облучением различной мощности

Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0
Матрунчик, Мария Сергеевна Отделение электронной инженерии (ОЭИ)
Бесплатно
Работа доступна по лицензии Creative Commons:«Attribution» 4.0

Объектом исследования является покрытие на основе стали Р6М5, подверженное лазерному излучению.
Целью данной работы является исследование глубины проплавления и изменения структуры стали Р6М5 при воздействии на поверхность импульсным лазерным облучением различной мощности.
В процессе исследования подвергали лазерному излучению поверхностный слой образца, замерили уровень твердости поверхностного слоя образца, обработанного лазерным излучением.

Введение 11
1 Обзор литературы 12
1.2 Способы упрочнения металлов и сплавов 17
1.2.1 Термические методы 17
1.2.2 Методы поверхностной деформации (поверхностного наклепа) 18
1.2.3 Химико-термические методы 19
1.2.4 Метод газотермического напыления 21
1.2.5 Метод наплавка 23
1.3 Лазерная технология поверхностного упрочнения 24
2 Методика и материалы исследования 28
3 Результаты исследования 30
4 Предпроектный анализ 41
4.1 Потенциальные потребители результатов исследования 41
4.2 Анализ конкурентных технических решений с позиции
ресурсоэффективности и ресурсосбережения 42
4.3 SWOT-анализ 43
4.4 Планирование научно-исследовательских работ 47
4.4.1 План проекта 47
4.4.2 Разработка графика проведения научного исследования 47
4.4.3 Бюджет научно-технического исследования 50
4.4.4 Расчет материальных затрат НТИ 51
5 Социальная ответственность 55
5.1 Анализ вредных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 56
5.1.1 Анализ превышения уровня шума 56
5.1.2 Анализ монотонного режима работы 57
5.1.3 Анализ недостаточной освещенности 57
5.1.4 Отклонение показателей микроклимата 58
5.2 Анализ опасных производственных факторов и обоснование
мероприятий по их устранению 60
5.2.1 Анализ поражение электрическим током 60
5.2.2 Анализ поражения лазерным излучением 61
5.3 Экологическая безопасность 61
5.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях 61
5.5 Правовые и организационные вопросы обеспечения безопасности 63
Заключение 68
Список использованных источников 69
Приложение А 73

В настоящее время активно исследуются поверхности
инструментальных сталей при облучении их концентрированными потоками
энергии (КПЭ) [1-5]. Воздействие КПЭ на поверхность таких сталей в
течение короткого промежутка времени за счет аустенитно-мартенситных
превращений в приповерхностном объеме материала способствует
повышению твердости, износостойкости, прочности и усталостной
сопротивляемости поверхности.
За счет таких преимуществ, как быстрота воздействия, малая зона
термического влияния, минимальные деформации, отсутствие вакуума и др.
предпочтение отдаётся лазерному импульсному излучению в качестве
поверхностной обработки металлов.
В связи с недостаточным количеством сведений по влиянию
импульсного лазерного излучения на поверхность инструментальных сталей
типа Р6М5 целью данной работы является исследование влияния параметров
режима импульсного лазерного воздействия на структуру и глубину
проплавления облученной поверхности стали Р6М5 [1-5].
1 Обзор литературы

1.Akhtar S.S., Yilbas B.S. Laser Treatment of Steel Surfaces: Numerical
andExperimentalInvestigationsofTemperatureandStressFields//
Comprehensive Materials Processing. – 2014. – №9. – P. 25-46
2.Ki M.L., Andreas A.P. Wear of conventional pearlitic and improved
bainitic rail steels // Wear. – 2005. – № 259. – Р. 391–399.
3.Hernandez F.C.R., Demas N.G., Davis D.D. Mechanical properties
and wear performance of premium rail steels // Wear. – 2007. – №263. – Р. 766–
772.
4.Таран Ю.Н., Мазур В.И. Структура
Москва: Металлургия, 1978. ‒ 312 с.
5.ЛисовскийА.Л.,ПлетеновИ.В.Лазерноеупрочнение
штампового инструмента // Вестник Белорусско-Российского университета. –
2008. – №3. – С. 90-100.
6.Katayama S. (2012), Laser welding, Ferrum (Bulletin of the Iron and
Steel Institute of Japan), 17(1) 18‒29 (in Japanese).
7.Katayama S. (2012), Laser welding of aluminum alloys, Keikinzoku
(Journal of Japan Institute of Light Metals), 62(2) 75‒83 (in Japanese).
8.Katayama S. (2005), New development in laser welding, in New
Developments in Advanced Welding, ed. by N. Ahmed. Cambridge: Woodhead
Publishing pp. 158‒197.
9.Katayama S. (2010), Understanding and improving process control in
pulsed and continuous wave laser welding, in Advances in laser materials
processing ‒ Technology, research and applications, eds. by J. Lawrence, J. Pou,
D. K. Y. Low. Cambridge: Woodhead Publishing, pp. 181‒210.
10. Смирнов М. А., Счастливцев В. М., Журавлев Л. Г. Основы
термической обработки стали /: Учебное пособие. Екатеринбург: УрО РАН,
1999. – 494 с.
11. Лахтин Ю. М.Металловедение и термическая обработка
металлов. Учебник для вузов. 3-е изд. М. «Металлургия», 1983. 360с.
12. Соснин Н.А., Ермаков С.А., Тополянский П.А. Плазменные
технологии. Сварка, нанесение покрытий, упрочнение–М.: Машиностроение,
2008. – 406с.
13. Акулич Н.В. Процессы производства черных и цветных
металлов и их сплавов, Гомель 2008. – 270 с.
14. Коваленко, В. С. Лазерная технология: учебник для вузов по
специальности “Машины и технология высокоэффективных процессов
обработки”-: Выща шк. Головное изд-во, 1989 . – 280 с.
15. Справочник по лазерной сварке / Катаяма С. – Москва:
Техносфера. – 2015. – 704 .
16. V. Oliveira, N.I.Polushkin, O.Conde, R.Vilar. Laser surface patterning
using a Michelson inter ferrometer and femtosecond laser radiation, Opt. Laser
Technol. 44(2012)2072–2075.
17. M. Tang, V.Shim, Z.Y.Pan, Y.S.Choo, M.H.Hong.Laser ablation of
metal substrates for super-hydrophobic effect. Laser Micro/Nanoeng 6 (2011) 6–9.
18. Abdellah L., Bruno C., Frederic J., Henry A. Applied multi-pulsed
laser in surface treatment and numerical-experimental analysis.Optics & Laser
Technology. – 2011. – №43. – Р. 1257-1263
19. Ho Jun Shin, Young Tae Yoo. Microstructural and hardness
investigation of hot-work tool steels by laser surface treatment. Journal of
materials processing technology 201(2008) 342–347.
20. Zhihui Zhang, Luquan Ren, Ti Zhou, Zhiwu Han, Hong Zhou, Li
Chen, Yu Zhao. Optimization of Laser Processing Parameters and Their Effect on
Penetration Depth and Surface Roughness of Biomimetic Units on the Surface of
3Cr2W8V Steel. Journal of Bionic Engineering 7 Suppl. (2010) S67–S76
21. LinjianChaia, Baofeng Chena, Shuyan Wang, Ning Guo, Can Huang,
Zhimin Zhou, Weijiu Huang. Microstructural changes of Zr702 induced by pulsed
laser surface treatment Applied Surface Science 364 (2016) 61–68
22. AbdellahLaazizi, Bruno Courant, Fre´de´ ricJacquemin, Henri
Andrzejewski.Applied multi-pulsed laser in surface treatment and numerical–
experimental analysis.Optics & Laser Technology 43 (2011) 1257–1263
23. EuricoAssuncao, Stewart Williams.Comparison of continuous wave
and pulsed wave laser welding effects. Optics and Lasers in Engineering 51 (2013)
674–680
24. S.F. Gnyusov, A.A. Ignatov, V.G. Durakov, S.Yu. Tarasov. The
effect of thermal cycling by electron-beam surfacing on structure and wear
resistance of deposited M2 steel. Applied Surface Science. 263 (2012) 215–222.
25. S.F. Gnyusov, S.Yu. Tarasov. Structural phase states and heat aging
of composite electron-beam clad coatings. Surface & Coatings Technology. 232
(2013) 775-783
26. A. Dunn, K.L. Wlodarczyk, J.V. Carstensen, E.B. Hansen, J.
Gabzdyl, P.M. Harrison, J.D. Shephard, D.P. Hand. Laser surface texturing for
high friction contacts. Applied Surface Science 357 (2015) 2313–2319
27. S.Razi, Kh.Madanipour, M. Mollabashi. Laser surface texturing of
316L stainless steel in air and water: A method for increasing hydrophilicity via
direct creation of microstructures. Optics&LaserTechnology80(2016)237–246.
28. Zhou Bin, Shen Yu, Chen Lun , Cui Zhen-shan. Breakdown Behavior
of Eutectic Carbide in High Speed Steel During Hot Compression // Journal of iron
and steel research, International, 2011, no. 18, Р. 41-48.
29. Е. И. Тескер, А. В. Пермякова, В. Ю. ТараненкоЛазерные
методы упрочнения деталей, работающих в условиях многофакторного
воздействия // Волгоградский государственный технический университет. –
4с.
30. D.H. Kam, S.Bhattacharya, J.Mazumder, Control of the wetting
properties of an AISI316L stainless steel surface by femtosecond laser-induced
surface modification, J.Micromech.Microeng.22(2012)105019–105025.
31. S. Hammouti, A. Pascale-Hamri, N. Faure, B. Beaugiraud, M.
Guibert, C. Mauclair, S. Benayoun, S. Valette. Wear rate control of peek surfaces
modified by femtosecond laser. Applied Surface Science 357 (2015) 1541–1551
32. Bizi-Bandoki P., Benayoun S., Valette S., Beaugiraud B., Audouard
E. Modifications of roughness and wettability properties of metals induced by
femtosecond laser treatment // Applied Surface Science. – 2011. – №257. – Р.
5213–5218.
33. ИвановЮ.Ф.,КолубаеваЮ.А.,КоноваловС.В.идр.
Модификация поверхностного слоя стали при электронно-лучевой обработке
// Металловедение и термическая обработка металлов. – 2008. – №12. – С. 10-
16.
34. Дьяченко В.С., Дощечкина И.В. Оптимальные параметры
лазерной обработки режущего инструмента из быстрорежущей стали //
Вестник ХНАДУ. – 2006. – №33. – С. 51-53
35. Кузьмина Е.А, Кузьмин А.М. Методы поиска новых идей и
решений “Методы менеджмента качества” №1 2003 г.
36. Кузьмина Е.А, Кузьмин А.М. Функционально-стоимостный ана-
лиз. Экскурс в историю. “Методы менеджмента качества” №7 2002 г.
37. Основы функционально-стоимостного анализа: Учебное пособие
/ Под ред. М.Г. Карпунина и Б.И. Майданчика. – М.: Энергия, 1980. – 175 с.
38. Скворцов Ю.В. Организационно-экономические вопросы в
дипломном проектировании: Учебное пособие. – М.: Высшая школа, 2006. –
399 с.

Заказать новую

Лучшие эксперты сервиса ждут твоего задания

от 5 000 ₽

Не подошла эта работа?
Закажи новую работу, сделанную по твоим требованиям

    Нажимая на кнопку, я соглашаюсь на обработку персональных данных и с правилами пользования Платформой

    Читать «Исследование глубины проплавления и изменения структуры стали Р6М5 при воздействии на поверхность импульсным лазерным облучением различной мощности»

    Последние выполненные заказы

    Хочешь уникальную работу?

    Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!

    Александр О. Спб государственный университет 1972, мат - мех, преподав...
    4.9 (66 отзывов)
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальн... Читать все
    Читаю лекции и веду занятия со студентами по матанализу, линейной алгебре и теории вероятностей. Защитил кандидатскую диссертацию по качественной теории дифференциальных уравнений. Умею быстро и четко выполнять сложные вычислительные работ
    #Кандидатские #Магистерские
    117 Выполненных работ
    Лидия К.
    4.5 (330 отзывов)
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии ... Читать все
    Образование высшее (2009 год) педагог-психолог (УрГПУ). В 2013 году получено образование магистр психологии. Опыт преподавательской деятельности в области психологии и педагогики. Написание диссертаций, ВКР, курсовых и иных видов работ.
    #Кандидатские #Магистерские
    592 Выполненных работы
    Елена Л. РЭУ им. Г. В. Плеханова 2009, Управления и коммерции, пре...
    4.8 (211 отзывов)
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно исполь... Читать все
    Работа пишется на основе учебников и научных статей, диссертаций, данных официальной статистики. Все источники актуальные за последние 3-5 лет.Активно и уместно использую в работе графический материал (графики рисунки, диаграммы) и таблицы.
    #Кандидатские #Магистерские
    362 Выполненных работы
    Екатерина Б. кандидат наук, доцент
    5 (174 отзыва)
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподав... Читать все
    После окончания института работала экономистом в системе государственных финансов. С 1988 года на преподавательской работе. Защитила кандидатскую диссертацию. Преподавала учебные дисциплины: Бюджетная система Украины, Статистика.
    #Кандидатские #Магистерские
    300 Выполненных работ
    Анастасия Л. аспирант
    5 (8 отзывов)
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибост... Читать все
    Работаю в сфере метрологического обеспечения. Защищаю кандидатскую диссертацию. Основной профиль: Метрология, стандартизация и сертификация. Оптико-электронное прибостроение, управление качеством
    #Кандидатские #Магистерские
    10 Выполненных работ
    Мария М. УГНТУ 2017, ТФ, преподаватель
    5 (14 отзывов)
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ... Читать все
    Имею 3 высших образования в сфере Экологии и техносферной безопасности (бакалавриат, магистратура, аспирантура), работаю на кафедре экологии одного из опорных ВУЗов РФ. Большой опыт в написании курсовых, дипломов, диссертаций.
    #Кандидатские #Магистерские
    27 Выполненных работ
    AleksandrAvdiev Южный федеральный университет, 2010, преподаватель, канд...
    4.1 (20 отзывов)
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    Пишу качественные выпускные квалификационные работы и магистерские диссертации. Опыт написания работ - более восьми лет. Всегда на связи.
    #Кандидатские #Магистерские
    28 Выполненных работ
    Мария А. кандидат наук
    4.7 (18 отзывов)
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет... Читать все
    Мне нравится изучать все новое, постоянно развиваюсь. Могу написать и диссертацию и кандидатскую. Есть опыт в различных сфера деятельности (туризм, экономика, бухучет, реклама, журналистика, педагогика, право)
    #Кандидатские #Магистерские
    39 Выполненных работ
    Катерина М. кандидат наук, доцент
    4.9 (522 отзыва)
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    Кандидат технических наук. Специализируюсь на выполнении работ по метрологии и стандартизации
    #Кандидатские #Магистерские
    836 Выполненных работ

    Другие учебные работы по предмету

    Решение технологических проблем при обработке литого корпуса
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Повышение работоспособности торцовых фрез с механическим креплением режущих пластин
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии изготовления деталей насос-дозатора с применением операции дорнования
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка технологии автоматической сварки под слоем флюса тавровых балок на установке Corimpex
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Разработка алгоритмов управления дугой горящей в динамическом режиме
    📅 2020 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
    Электронно-лучевая сварка термоизолированной трубы
    📅 2021 год
    🏢 Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)