DOI: https://doi.org/10.32515/2414-3820.2024.54.136-141
Лазерне зміцнення деталей автомобільного транспорту в АПК
Об авторах
Ю.О. Ковальчук, доцент, кандидат технічних наук, Уманський національний університет садівництва, м. Умань, Україна, e-mail: temp14053@gmail.com
І.О. Лісовий, доцент, кандидат технічних наук, Уманський національний університет садівництва, м. Умань, Україна, e-mail: lisov.iv.ol@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-1480-1805
Анотація
Наведено результати лазерного впливу на мікротвердість зон ковкого чавуну КЧ60-3 при лазерному зміцненні розфокусованим променем та променем з поперечними коливаннями. Виявлено, що максимальні значення мікротвердості 12100 МПа отримані в зоні оплавлення при обробці з поперечними коливаннями променя. Представлено результати визначення коефіцієнтів тертя в залежності від швидкості ковзання пар тертя 40Х-СЧ20. Визначено залежність інтенсивності зношування пар тертя 40Х-СЧ20 від щільності потоку лазерної енергії під час обробки досліджуваних зразків.
Ключові слова
лазерне зміцнення, гартування, мікротвердість, інтенсивність зношування, деталі автомобільного транспорту в АПК
Повний текст:
PDF
References
1. Afanasyeva, O.V., Lalazarova, N.O. & Fedorenko, YE.P. (2020). Lazerna poverkhneva obrobka materialiv: monohrafiya [Laser surface treatment of materials: monograph]. Kharkiv : FOP Panov A.M. [in Ukrainian].
2. Zhang, X., Zhang, Y., Yin, Y., Zhang, Y., Li, S., Duan, S., Huang, Z., Chen, B., Pei, S. & Wang H. (2017). Simulation of the forming process of conical cup shaped by laser-induced shock waves. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 91, 1619–1630. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-016-9633-x [in English].
3. Tokarev, A., Bataeva, Z., Grachev, G., Smirnov, A., Khomyakov, M. & Gerber, A. (2015). Laser-plasma treatment of structural steel. Applied Mechanics and Materials, Vol. 788, 58–62 [in English].
4. Aulin, V.V., Lysenko, S.V., Zhylova, I.V. & Verbytskyy, O.V. Rafinuyucho-lehuvalni diyi na poverkhnevyy shar materialu detaley system i ahrehativ transportnykh zasobiv lazernoho potoku enerhiyi [Refining and alloying effects on the surface layer of the material of parts of systems and units of vehicles of laser energy flow]. Proceedings from Increasing the reliability of machines and equipment '20: mizhnar. nauk.-prakt. konf. (15-17 kvit. 2020 r.) – Int. Sci. And Pract. Conf. (p. 91). Kropyvnytskyy : TSNTU [in Ukrainian].
5. Kovalchuk, Yu.O., Pushka, O.S. & Voytik, A.V. (2023). Zastosuvannya lehuyuchykh materialiv ta pohlynayuchykh pokryttiv pry lazernomu zmitsnenni detaley avtomobilnoho transportu [Application of alloying materials and absorbing coatings during laser strengthening of automobile parts]. Silsko-hospodarski mashyny – Agricultural machinery, issue 49, 99–104. DOI: https://doi.org/10.36910/acm.vi49.1026 [in Ukrainian].
6. Lesyk, D.A., Hrushka, M., Sidun, K.YU., Danyleyko, O.O., Kyforenko, D.S. & Dzhemelinskyy, V.V. (2022). Selektyvne poverkhneve zmitsnennya valu mekhanizmu peredach robotyzovanoyu lazernoyu 3D systemoyu [Selective surface strengthening of the gear mechanism shaft by a robotic laser 3D system]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Seriya: Novi rishennya u suchasnykh tekhnolohiyakh – Bulletin of the National Technical University «KhPI». Series: New solutions in modern technologies, 3 (13), 24–29. DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.03.04 [in Ukrainian].
7. Rutkowski, D. & Ambroziak, A. (2014). Effect of laser strengthening on the mechanical properties of car body steels presently used in automotive industry. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 5, 49–57 [in English].
8. Kovalchuk, Yu.O., Kravchenko, V.V. & Olyadnichuk, R.V. (2017). Lazerna obrobka detaley silskohospodarskoyi tekhniky z chavunu [Laser processing of parts of agricultural machinery from cast iron]. Visnyk Ukrayinskoho viddilennya Mizhnarodnoyi akademiyi ahrarnoyi osvity – Bulletin of the Ukrainian branch of the International Academy of Agrarian Education, issue 5, 92–99 [in Ukrainian].
9. Zavoiko, O.S. (2014). Doslidzhennia lazernoho zmitsnennia kolinchatykh valiv ta mekhaniko-termichnoi obrobky pry ruinuvanni na vtomu ta znos [Investigation of laser hardening of crankshafts and mechanical-thermal treatment in case of fatigue and wear destruction]. Fizyka i khimiia tverdoho tila – Physics and Chemistry of the Solid State, Vol. 15, 4, 846–855 [in Ukrainian].
10. Dobras, D. & Rutkowska-Gorczyca, M. (2019). The use of color etching to study the micro-structure of laser welded steel used in the automotive industry. Materials Testing, 61 (11), 1087–1094. DOI: https://doi.org/10.3139/120.111424 [in English].
11. Kovalchuk, Yu.O., Pushka, O.S., Voytik, A.V. & Kovalchuk, A.O. (2022). Pidvyshchennya znosostiykosti detaley avtomobilnoho transportu v APK shlyakhom zastosuvannya lazernoho naplavlennya [Increasing the wear resistance of motor vehicle parts in the agricultural sector by using laser surfacing]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Technology, energy, transport of agricultural industry, 1 (116), 25–31 [in Ukrainian].
12. Xu, L., Li, M., Song, Z., Li, F., Guo, J. & Gao, M. (2022). WC-High Entropy Alloy Reinforced Long Life Self-Grinding Silage Knife Prepared by Laser Cladding. Nanomaterials, 12(6), 1013. DOI: https://doi.org/10.3390/nano12061013 [in English].
Пристатейна бібліографія
1. Афанасьєва О.В., Лалазарова Н.О., Федоренко Є.П. Лазерна поверхнева обробка матеріалів : монографія. Харків : ФОП Панов А.М., 2020. 100 с.
2. Zhang X., Zhang Y., Yin Y., Zhang Y., Li S., Duan S., Huang Z., Chen B., Pei S., Wang H. Simulation of the forming process of conical cup shaped by laser-induced shock waves. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2017. Vol. 91. P. 1619–1630. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-016-9633-x
3. Laser-plasma treatment of structural steel / A. Tokarev et al. Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 788. P. 58–62.
4. Аулін В.В., Лисенко С.В., Жилова І.В., Вербицький О.В. Рафінуючо-легувальні дії на поверхневий шар матеріалу деталей систем і агрегатів транспортних засобів лазерного потоку енергії. Підвищення надійності машин і обладнання : матеріали міжнар. наук.-практ. конф., 15-17 квіт. 2020 р. Кропивницький : ЦНТУ, 2020. С. 91.
5. Ковальчук Ю.О., Пушка О.С., Войтік А.В. Застосування легуючих матеріалів та поглинаючих покриттів при лазерному зміцненні деталей автомобільного транспорту. Сільськогосподарські машини. 2023. Вип. 49. С. 99–104. DOI: https://doi.org/10.36910/acm.vi49.1026
6. Лесик Д.А., Грушка М., Сідун К.Ю., Данилейко О.О., Кифоренко Д.С., Джемелінський В.В. Селективне поверхневе зміцнення валу механізму передач роботизованою лазерною 3D системою. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях. 2022. № 3 (13). 24–29. DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.03.04
7. Rutkowski, D., Ambroziak, A. Effect of laser strengthening on the mechanical properties of car body steels presently used in automotive industry. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa. 2014. № 5, 49–57.
8. Ковальчук Ю.О., Кравченко В.В., Оляднічук Р.В. Лазерна обробка деталей сільськогосподарської техніки з чавуну. Вісник Українського відділення Міжнародної академії аграрної освіти. 2017. Вип. 5. С. 92–99.
9. Завойко О.С. Дослідження лазерного зміцнення колінчатих валів та механіко-термічної обробки при руйнуванні на втому та знос. Фізика і хімія твердого тіла. 2014. Т. 15. № 4. С. 846–855.
10. Dobras D., Rutkowska-Gorczyca M. The use of color etching to study the microstructure of laser welded steel used in the automotive industry. Materials Testing. 2019. Vol. 61(11). P. 1087–1094. DOI: https://doi.org/10.3139/120.111424
11. Ковальчук Ю.О., Пушка О.С., Войтік А.В., Ковальчук А.О. Підвищення зносостійкості деталей автомобільного транспорту в АПК шляхом застосування лазерного наплавлення. Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2022. № 1 (116). С. 25–31.
12. Xu L., Li M., Song Z., Li F., Guo J., Gao M. WC-High Entropy Alloy Reinforced Long Life Self-Grinding Silage Knife Prepared by Laser Cladding. Nanomaterials. 2022. Vol. 12(6). 1013. DOI: https://doi.org/10.3390/nano12061013
Copyright (c) 2024 Ю.О. Ковальчук, І.О. Лісовий
Лазерне зміцнення деталей автомобільного транспорту в АПК
Об авторах
Ю.О. Ковальчук, доцент, кандидат технічних наук, Уманський національний університет садівництва, м. Умань, Україна, e-mail: temp14053@gmail.com
І.О. Лісовий, доцент, кандидат технічних наук, Уманський національний університет садівництва, м. Умань, Україна, e-mail: lisov.iv.ol@gmail.com, ORCID ID: 0000-0003-1480-1805
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFReferences
1. Afanasyeva, O.V., Lalazarova, N.O. & Fedorenko, YE.P. (2020). Lazerna poverkhneva obrobka materialiv: monohrafiya [Laser surface treatment of materials: monograph]. Kharkiv : FOP Panov A.M. [in Ukrainian].
2. Zhang, X., Zhang, Y., Yin, Y., Zhang, Y., Li, S., Duan, S., Huang, Z., Chen, B., Pei, S. & Wang H. (2017). Simulation of the forming process of conical cup shaped by laser-induced shock waves. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 91, 1619–1630. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-016-9633-x [in English].
3. Tokarev, A., Bataeva, Z., Grachev, G., Smirnov, A., Khomyakov, M. & Gerber, A. (2015). Laser-plasma treatment of structural steel. Applied Mechanics and Materials, Vol. 788, 58–62 [in English].
4. Aulin, V.V., Lysenko, S.V., Zhylova, I.V. & Verbytskyy, O.V. Rafinuyucho-lehuvalni diyi na poverkhnevyy shar materialu detaley system i ahrehativ transportnykh zasobiv lazernoho potoku enerhiyi [Refining and alloying effects on the surface layer of the material of parts of systems and units of vehicles of laser energy flow]. Proceedings from Increasing the reliability of machines and equipment '20: mizhnar. nauk.-prakt. konf. (15-17 kvit. 2020 r.) – Int. Sci. And Pract. Conf. (p. 91). Kropyvnytskyy : TSNTU [in Ukrainian].
5. Kovalchuk, Yu.O., Pushka, O.S. & Voytik, A.V. (2023). Zastosuvannya lehuyuchykh materialiv ta pohlynayuchykh pokryttiv pry lazernomu zmitsnenni detaley avtomobilnoho transportu [Application of alloying materials and absorbing coatings during laser strengthening of automobile parts]. Silsko-hospodarski mashyny – Agricultural machinery, issue 49, 99–104. DOI: https://doi.org/10.36910/acm.vi49.1026 [in Ukrainian].
6. Lesyk, D.A., Hrushka, M., Sidun, K.YU., Danyleyko, O.O., Kyforenko, D.S. & Dzhemelinskyy, V.V. (2022). Selektyvne poverkhneve zmitsnennya valu mekhanizmu peredach robotyzovanoyu lazernoyu 3D systemoyu [Selective surface strengthening of the gear mechanism shaft by a robotic laser 3D system]. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». Seriya: Novi rishennya u suchasnykh tekhnolohiyakh – Bulletin of the National Technical University «KhPI». Series: New solutions in modern technologies, 3 (13), 24–29. DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.03.04 [in Ukrainian].
7. Rutkowski, D. & Ambroziak, A. (2014). Effect of laser strengthening on the mechanical properties of car body steels presently used in automotive industry. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa, 5, 49–57 [in English].
8. Kovalchuk, Yu.O., Kravchenko, V.V. & Olyadnichuk, R.V. (2017). Lazerna obrobka detaley silskohospodarskoyi tekhniky z chavunu [Laser processing of parts of agricultural machinery from cast iron]. Visnyk Ukrayinskoho viddilennya Mizhnarodnoyi akademiyi ahrarnoyi osvity – Bulletin of the Ukrainian branch of the International Academy of Agrarian Education, issue 5, 92–99 [in Ukrainian].
9. Zavoiko, O.S. (2014). Doslidzhennia lazernoho zmitsnennia kolinchatykh valiv ta mekhaniko-termichnoi obrobky pry ruinuvanni na vtomu ta znos [Investigation of laser hardening of crankshafts and mechanical-thermal treatment in case of fatigue and wear destruction]. Fizyka i khimiia tverdoho tila – Physics and Chemistry of the Solid State, Vol. 15, 4, 846–855 [in Ukrainian].
10. Dobras, D. & Rutkowska-Gorczyca, M. (2019). The use of color etching to study the micro-structure of laser welded steel used in the automotive industry. Materials Testing, 61 (11), 1087–1094. DOI: https://doi.org/10.3139/120.111424 [in English].
11. Kovalchuk, Yu.O., Pushka, O.S., Voytik, A.V. & Kovalchuk, A.O. (2022). Pidvyshchennya znosostiykosti detaley avtomobilnoho transportu v APK shlyakhom zastosuvannya lazernoho naplavlennya [Increasing the wear resistance of motor vehicle parts in the agricultural sector by using laser surfacing]. Tekhnika, enerhetyka, transport APK – Technology, energy, transport of agricultural industry, 1 (116), 25–31 [in Ukrainian].
12. Xu, L., Li, M., Song, Z., Li, F., Guo, J. & Gao, M. (2022). WC-High Entropy Alloy Reinforced Long Life Self-Grinding Silage Knife Prepared by Laser Cladding. Nanomaterials, 12(6), 1013. DOI: https://doi.org/10.3390/nano12061013 [in English].
Пристатейна бібліографія
1. Афанасьєва О.В., Лалазарова Н.О., Федоренко Є.П. Лазерна поверхнева обробка матеріалів : монографія. Харків : ФОП Панов А.М., 2020. 100 с.
2. Zhang X., Zhang Y., Yin Y., Zhang Y., Li S., Duan S., Huang Z., Chen B., Pei S., Wang H. Simulation of the forming process of conical cup shaped by laser-induced shock waves. The International Journal of Advanced Manufacturing Technology. 2017. Vol. 91. P. 1619–1630. DOI: https://doi.org/10.1007/s00170-016-9633-x
3. Laser-plasma treatment of structural steel / A. Tokarev et al. Applied Mechanics and Materials. 2015. Vol. 788. P. 58–62.
4. Аулін В.В., Лисенко С.В., Жилова І.В., Вербицький О.В. Рафінуючо-легувальні дії на поверхневий шар матеріалу деталей систем і агрегатів транспортних засобів лазерного потоку енергії. Підвищення надійності машин і обладнання : матеріали міжнар. наук.-практ. конф., 15-17 квіт. 2020 р. Кропивницький : ЦНТУ, 2020. С. 91.
5. Ковальчук Ю.О., Пушка О.С., Войтік А.В. Застосування легуючих матеріалів та поглинаючих покриттів при лазерному зміцненні деталей автомобільного транспорту. Сільськогосподарські машини. 2023. Вип. 49. С. 99–104. DOI: https://doi.org/10.36910/acm.vi49.1026
6. Лесик Д.А., Грушка М., Сідун К.Ю., Данилейко О.О., Кифоренко Д.С., Джемелінський В.В. Селективне поверхневе зміцнення валу механізму передач роботизованою лазерною 3D системою. Вісник Національного технічного університету «ХПІ». Серія: Нові рішення у сучасних технологіях. 2022. № 3 (13). 24–29. DOI: https://doi.org/10.20998/2413-4295.2022.03.04
7. Rutkowski, D., Ambroziak, A. Effect of laser strengthening on the mechanical properties of car body steels presently used in automotive industry. Biuletyn Instytutu Spawalnictwa. 2014. № 5, 49–57.
8. Ковальчук Ю.О., Кравченко В.В., Оляднічук Р.В. Лазерна обробка деталей сільськогосподарської техніки з чавуну. Вісник Українського відділення Міжнародної академії аграрної освіти. 2017. Вип. 5. С. 92–99.
9. Завойко О.С. Дослідження лазерного зміцнення колінчатих валів та механіко-термічної обробки при руйнуванні на втому та знос. Фізика і хімія твердого тіла. 2014. Т. 15. № 4. С. 846–855.
10. Dobras D., Rutkowska-Gorczyca M. The use of color etching to study the microstructure of laser welded steel used in the automotive industry. Materials Testing. 2019. Vol. 61(11). P. 1087–1094. DOI: https://doi.org/10.3139/120.111424
11. Ковальчук Ю.О., Пушка О.С., Войтік А.В., Ковальчук А.О. Підвищення зносостійкості деталей автомобільного транспорту в АПК шляхом застосування лазерного наплавлення. Техніка, енергетика, транспорт АПК. 2022. № 1 (116). С. 25–31.
12. Xu L., Li M., Song Z., Li F., Guo J., Gao M. WC-High Entropy Alloy Reinforced Long Life Self-Grinding Silage Knife Prepared by Laser Cladding. Nanomaterials. 2022. Vol. 12(6). 1013. DOI: https://doi.org/10.3390/nano12061013