Модифицирование стальной поверхности при нагреве плазменным импульсом

Abstract

Исследованы термовременные условия формирования упрочненного модифицированного слоя на стальной поверхности при импульсно-плазменной обработке с использованием электротермического аксиального плазменного ускорителя. Численным экспериментом показано, что в зависимости от режима работы ускорителя возможен нагрев поверхности до температур, превышающих температуру плавления стали и чугуна, при этом скорость нагрева и охлаждения достигает (3,7...5,5)·10⁶ К/с. Описаны строение и микротвердость модифицированного слоя, сформированного на поверхности стали 75Г без оплавления при импульсно-плазменной обработке с удельной мощностью нагрева 1,4·10⁹ Вт/м².

Досліджено можливість формування зміцненого модифікованого шару на сталевій поверхні при імпульсно-плазмової обробці з використанням електротермічного аксіального плазмового прискорювача. Чисельним експериментом показано, що в залежності від режиму роботи прискорювача можливий нагрів поверхні до температур, що близькі або перевищують температуру плавлення сталі, при цьому швидкість нагріву і охолодження приповерхневих шарів може сягати (3,7...5,5)·10⁶ К/с. Описано будову і мікротвердість модифікованого шару, сформованого на поверхні стали 75Г без оплавлення при імпульсно-плазмовій обробці з питомою потужністю нагріву 1,4·10⁹ Вт/м².

The possibility of forming a hardened modified layer on the steel surfaces during pulsed-plasma treatment with the use of the electro-axial plasma accelerator is studied in the work. By numerical experiment it was shown that depending on the operational mode of the accelerator the surface can be heated up to temperatures which are close or exceeds the melting point of the steel, while heating and cooling rates reach (3.7...5.5)·10⁶ К/s. The structure and microhardness of the modified layer formed on the surface of the steel 75Mn1 without melting under pulse-plasma treatment with a specific heat input of 1.4·10⁹ W/m² are described.