ПОВЫШЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИХ СВОЙСТВ МЕТАЛЛИЧЕСКИХ ЗУБЧАТЫХ КОЛЁС С ПОМОЩЬЮ ЛАЗЕРНОЙ ПОВЕРХНОСТНОЙ ЗАКАЛКИ

Аннотация

В данном исследовании изучается эффективность лазерной поверхностной закалки как метода повышения износостойкости металлических зубчатых колёс в сравнении с традиционными методами, такими как индукционная и пламенная закалка. Процесс лазерной поверхностной закалки предполагает использование высокоэнергетического лазерного луча для быстрого нагрева поверхности шестерни, что приводит к микроструктурным изменениям, повышающим твёрдость и износостойкость. Эксперименты проводились с использованием двух распространённых зубчатых сталей – JIS-SCM415 и JIS-S45C, при этом параметры лазера оптимизировались для достижения желаемого профиля твёрдости. Результаты показали, что наилучшая закалка была достигнута при мощности лазера 1 000 Вт, скорости сканирования 100 мм/сек. и размере пятна 1 мм, что привело к поверхностной твёрдости 672 HV и твёрдости сердцевины 502 HV. Испытания на износ показали, что скорость износа шестерён, закалённых лазером, была сопоставима с новыми обычными шестернями, а потеря массы составляла 10-12 мг/ч. Исследование показывает, что лазерная поверхностная закалка может значительно повысить износостойкость зубчатых колёс при минимальных искажениях и точном контроле глубины закалки, что делает его перспективной альтернативой традиционным методам закалки для повышения долговечности и производительности зубчатых колёс.