докт. техн. наук, профессор, зав. кафедрой материаловедения и технологии материалов,
460018, г. Оренбург, пр-т Победы, 13
Dr. Sci. (Tech.), Prof., Head of Department of materials science and technology materials,
460018, Orenburg, Pobeda ave., 13
канд. техн. наук, доцент кафедры материаловедения и технологии материалов
Cand. Sci. (Tech.), Associate professor, Department of materials science and technology materials
канд. техн. наук, преподаватель кафедры материаловедения и технологии материалов
Cand. Sci. (Tech.), Lecturer, Department of materials science and technology materials
Проведено исследование влияния температурных полей нагрева при непрерывной лазерной обработке на эксплуатационные свойства пластин твердого сплава Т15К6. Процесс лазерной обработки инструмента с твердосплавными неперетачиваемыми пластинами марки Т15К6 осуществлялся нагревом рабочей поверхности непрерывным лазерным излучением промышленного лазера ЛК 3015лс07 по программе KV_OSN по контуру пластин с расстоянием от края режущей кромки ~2 мм. Время лазерного воздействия составляло 2–3 с, защитная среда – азот. Для исследования использованы образцы в виде четырехгранных пластин размером 12,70×12,70×4,76 мм (ГОСТ 19052-80). Варьировались плотность мощности излучения в пределах q = 300±100 Вт/см2 и скорость перемещения лазерного излучения VL = 20± ±10 мм/с. После лазерного воздействия определена твердость зоны лазерной закалки, составившая Hμ = 15500÷ ÷21500 Н/мм2. Проведены испытания на резание и абразивный износ, исследована микроструктура зоны лазерного воздействия. Износ при резании по передней и задней поверхностям твердосплавных пластин после лазерной обработки уменьшился до 5 раз. Показано, что дальнейшее увеличение плотности мощности лазерного воздействия до q = = 400 Вт/см2 не дает положительной тенденции. При алмазно-абразивном износе с увеличением величины q происходит уменьшение износа до 40 мас.%. Микроструктурный анализ показал уменьшение с 5,6 до 4,3 мкм размера зерна карбида вольфрама в зоне непрерывной лазерной обработки.
The paper studies the effect of temperature fields of heating during continuous laser treatment on T15K6 carbide insert performance. A tool with T15K6 indexable carbide inserts was exposed to laser treatment by heating the working surface with continuous laser radiation using the LK 3015ls07 PM industrial laser according to the KV_OSN program along insert contours with the cutting edge distance ~2 mm. Laser exposure time was 2–3 s in nitrogen as a shielding gas. The study used samples in the form of 12,70×12,70×4,76 mm quadrangular plates (GOST 19052-80) with variable radiation power in the range of q = 300±100 W/cm2, and laser radiation moving speed within VL = 20±10 mm/s. Hardness measured in the laser-hardened zone after laser exposure was Hμ = 15500÷21500 N/mm2. The laser impingement point was tested for cutting and abrasive wear with microstructure analysis. Cutting wear along the front and back surfaces of carbide inserts after laser treatment was up to 5 times reduced. It is shown that further laser power density increase to q = 400 W/cm2 provides no positive trend. Diamond abrasive wear with an increased q value indicates wear reduction to 40 wt.%. Microstructural analysis showed a decrease in the tungsten carbide grain size from 5,6 to 4,3 μm in the continuous laser treatment area.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.