Лазерное термоупрочнение твердосплавных композитов на основе карбида вольфрама
2020 год
Введение ……………………………………………………………………………………………………….. 4
1 Твердосплавные композиты на основе карбида вольфрама ………………………….. 6
1.1 Физико-механические свойства карбида вольфрама …………………………….. 6
1.2 Твердые сплавы на основе карбидов металлов………………………………………. 8
1.3 Твердосплавные композиты, модифицированные ультрадисперсными
добавками ………………………………………………………………………………………………… 12
2 Лазерная термическая обработка ………………………………………………………………. 15
2.1 Механизмы термоупрочнения материалов ………………………………………….. 16
2.2 Взаимодействие лазерного излучения с веществом…………………………….. 17
3 Методы измерения микротвердости ………………………………………………………….. 19
4 Лазерное термоупрочнение образцов твердосплавных композитов на основе
карбида вольфрама ………………………………………………………………………………………. 24
4.1 Лазерный гравер BODOR BCL-BSM …………………………………………………… 24
4.2 Режимы лазерной обработки ………………………………………………………………. 26
4.3 Термоупрочнение образцов, модифицированных УДП Al2O3 и Сu……26
4.4 Термоупрочнение образца, модифицированного УДП Al ……………………. 30
Заключение …………………………………………………………………………………………………. 31
Список использованных источников ……………………………………………………………. 32
На сегодняшний день особое внимание привлекает вопрос повышения
производительности труда, технический прогресс, а также экономия средств и
материалов. В числе прогрессивных технологических направлений, обусловли-
вающих и обеспечивающих научно-технический прогресс металлообработки,
одно из первых мест занимают методы электрофизической обработки материа-
лов, с каждым годом все более широко используемые в промышленности и
дающие большой экономический эффект. К методам электрофизической обра-
ботки относят различные по схемному и аппаратурному оформлению и назна-
чению методы обработки, основанные на использовании электрической энер-
гии или специфических физических явлений, создаваемых этой энергией, для
удаления материала, нанесения защитных покрытий или модификации поверх-
ностного слоя. В инструментальном производстве электрофизические методы
обработки применяются в области упрочнения режущего инструмента с целью
повышения его эксплуатационных характеристик. Быстрое разрушение изде-
лий, работающих при высоких скоростях, нагрузках и температурах, к каковым
относится режущий инструмент, требует разработки и внедрения в производст-
во новых методов упрочнения.
К традиционным способам повышения стойкости относится как поверх-
ностная термообработка, так и различные диффузионные и другие химико-
термические способы обработки, нанесение покрытий, наплавка и другие спо-
собы.
Наиболее широкое применение указанные способы получили для повы-
шения износостойкости твердосплавного инструмента. Твердые сплавы, как
инструментальные материалы широко и эффективно применяются в металло-
обработке. Однако качественные изменения в металлообработке (появление но-
вых труднообрабатываемых материалов, применение станков с ЧПУ, многоце-
левых станков и т.д.) повышает требования к работоспособности и надежности
твердосплавного инструмента. Поэтому необходимо не только создавать новые
твердые сплавы с заданными свойствами, но и улучшать качество наиболее
распространенных твердых сплавов.
Очевидно, что на данном этапе развития промышленности упрочнение
твердых сплавов является актуальным и экономически обоснованным вопро-
сом, решение которого обеспечит снижение потерь от износа и увеличит ресурс
работы инструмента.
Цель настоящей работы: выбор оптимального режима лазерного
термоупрочнения поверхности твердосплавных композитов на основе карбида
В ходе выполнения магистерской диссертации были рассмотрены
перспективы улучшения свойств твердосплавных композитов методом
лазерного термоупрочнения. Проведен выбор оптимальных режимов лазерной
термообработки поверхности композита на основе карбида вольфрама.
Сравнительный анализ микротвёрдости образцов композита до и после
обработки лазерным излучением показал, что при оптимальных режимах
термоупрочнения микротвердость поверхности образца твердого сплава,
модифицированного УДП медью, увеличивается в 2,6 раз, для образцов
WC8+Al2O3 и WC8+Al микротвердость увеличилась в 1,34 и 1,37 раз,
соответственно. Рассмотрены возможности для принятия дополнительных мер
по достижению лучших показателей термоупрочнения.
1. Геллер, Ю. А. Материаловедение: Учебное пособие для вузов / Ю. А.
Геллер, А. Г. Рахштадт; под ред. А.Г. Рахштадта. – М.: Металлургия, 1989. –
454 с.
2. Материаловедение: Учеб. для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова,
Г. Г. Мухин [и др.]; Под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. – 3 изд., пе-
реработ. и доп. – М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2001. – 648 с.
3. Панов, В. С. Технология и свойства спеченных твердых сплавов и из-
делий из них: Учебное пособие для вузов / В. С. Панов, А. М. Чувилин. – М.:
МИСИС, 2001. – 432 с.
4. Разработка эффективных путей управления структурой и свойствами
твердосплавных композитов, модифицированных наночастицами / Ю.И. Горде-
ев, А.К. Абкарян, А.С. Бинчуров, В.Б. Ясинский, И.В. Карпов, А.А. Лепешев,
О.Л. Хасанов, Э.С. Двилис // Журнал сибирского федерального университета.
серия: техника и технологии. – 2014. – С.270-289.
5. Григорьянц, А.Г. Технологические процессы лазерной обработки:
Учеб. Пособие для вузов / А.Г. Григорьянц, И.Н. Шиганов, А.И. Мисюров; под
ред. А.Г. Григорьянца. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2006. – 000 с.: ил.
6. Высокоэнергетические процессы обработки материалов (Низкотемпе-
ратурная плазма. Т.18) : монография / О.П. Солоненко, А.П. Алхимов, Х. М.
Рахимянов [и др.]. – Новосибирск: Наука. Сибирская издательская фирма РАН,
2000. – 425 с.
7. Технология лазерной обработки конструкционных и инструментальных
материалов в авиадвигателестроении: учеб. пособие / P. P. Латыпов, Н. Г. Тере-
гулов, A. M. Смыслов, А. В. Лобанов; под общ. ред. В. Ф. Безъязычного. – М.:
Машиностроение, 2007. – 234 с.
8. Быконя, Л. А. Испытание на микротвердость: Метод указания к выпол-
нению лабораторных работ для студентов всех специальностей / Л. А. Быконя.
– Красноярск: КГТУ, 1998. – 15 с.
Федеральное государственное автономное
образовательное учреждение высшего образования
«СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
Институт инженерной физики и радиоэлектроники
Базовая кафедра фотоники и лазерных технологий
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (8 отзывов)
5 (154 отзыва)
4.8 (105 отзывов)
5 (22 отзыва)
4.6 (92 отзыва)
4.2 (25 отзывов)
5 (18 отзывов)
4.9 (20 отзывов)
4.9 (343 отзыва)
Другие учебные работы по предмету
2019год 
Сибирский федеральный университет
2020год Сибирский федеральный университет
2020год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
2019год Сибирский федеральный университет
2021год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
2019год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
2018год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
2020год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
2020год Национальный исследовательский Томский политехнический университет (ТПУ)
