Фізичні та технологічні принципи обробки сталі лазерним випромінюванням УФ-діапазону

Автори О.С. Гнатенко1 , О.В. Афанасьєва1 , Н.О. Лалазарова2 , Є.М. Одаренко1 , Я.В. Сашкова1 , О.В. Іванченко3 , Ю.С. Курський1
Приналежність

1Харківський національний університет радіоелектроніки, пр. Науки, 14, 61166 Харків, Україна

2Харківський національний автомобільно-дорожній університет, вул. Ярослава Мудрого, 25, 61002 Харків, Україна

3Національна Академія Національної гвардії України, майдан Захисників України, 3, 61000 Харків, Україна

Е-mail
Випуск Том 15, Рік 2023, Номер 2
Дати Одержано 15 січня 2023, у відредагованій формі 21 квітня 2023, опубліковано online 27 квітня 2023
Посилання О.С. Гнатенко, О.В. Афанасьєва, Н.О. Лалазарова, та ін., Ж. нано- електрон. фіз. 15 № 2, 02031 (2023)
DOI https://doi.org/10.21272/jnep.15(2).02031
PACS Number(s) 05.45.Df, 42.60.By
Ключові слова Мікротвердість (28) , Закон Бугера-Ламберта, Лазерне випромінювання (3) , УФ-діапазон, Мікроструктура (20) , Нелінійний кристал, Лазерний промінь.
Анотація

Основною метою статті є дослідження зміцнення сталі з використанням нестандартних довжин хвиль лазерного випромінювання. Описано також фізичні принципи взаємодії лазерного випромінювання з речовиною. Були проведені експерименти із загартування стали УФ-лазером (довжина хвилі 355 нм). Проведено експерименти та порівняльний аналіз об'ємного загартування сталі з охолодженням у воді, загартування лазерним променем YVO4 лазера з (λ = 1,06 мкм та загартування лазерним променем YVO4 лазера з (λ = 0,355 мкм. Дослідження проводилися на конструкційній сталі 45 та інструментальних сталях У12 та Р6М5. У ході досліджень були отримані нові цікаві наукові результати: вивчення мікроструктури зразків сталі У12 за допомогою електронного мікроскопа показало, що мартенсит, що утворюється при загартуванні УФ-випромінюванням, більш дисперсний, в результаті чого, можна зробити висновок, що така обробка може призвести до отримання поверхневих наноструктур розміром до 100 нм. Однак у зв'язку з малою продуктивністю і малою потужністю УФ-випромінювання пропоноване загартування сталі можна рекомендувати для вимірювального та ріжучого інструменту.

Перелік посилань