Структура та властивості антифрикційних сплавів Fe-Cu-S після лазерної обробки
The object of research is the most promising antifriction alloys – gray cast iron, alloyed with copper and sulfur. It is noted that the use of copper as an alloying element in quantities exceeding its solubility in iron, allows to obtain in cast iron perlite-ferrite structure with inclusions of copp...
Saved in:
| Date: | 2023 |
|---|---|
| Main Authors: | , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Physico-technological Institute of Metals and Alloys
2023
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/128 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Metal and Casting of Ukraine |
Institution
Metal and Casting of Ukraine| _version_ | 1859471949635256320 |
|---|---|
| author | Марковський, Є.А. Шатрава, О.П. Олексенко, І.В. Пелікан, О.А. |
| author_facet | Марковський, Є.А. Шатрава, О.П. Олексенко, І.В. Пелікан, О.А. |
| author_sort | Марковський, Є.А. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-06-15T10:55:05Z |
| description | The object of research is the most promising antifriction alloys – gray cast iron, alloyed with copper and sulfur. It is noted that the use of copper as an alloying element in quantities exceeding its solubility in iron, allows to obtain in cast iron perlite-ferrite structure with inclusions of copper ε-phase. The article presents the results of a number of studies of laser thermal irradiation on the structure and properties of certain antifriction alloys. It is established that as a result of laser processing there is a significant increase in the concentration of alloying fusible elements in the surface layer of the samples in the area of laser exposure depending on the time of action of laser radiation. Structural phase analysis of the laser treatment zone, presented in the article, revealed a significant and positive effect of laser irradiation on the formation and distribution of phases. It was determined that starting from the processing speed V = 1.7 mm/s, a pronounced (80–120 mkm) hardening zone of the investigated alloys is observed on the surface of the samples. The paper presents data that indicate that in the vast majority of cases in the laser zone there is a significant (up to 1600 kg/mm2) increase in the microhardness of the main structural phase components of the experimental alloys. An analysis of the results of the wear test of the obtained samples is presented, which showed that with decreasing irradiation time, the intensity of their wear decreases, which is associated with an increase in the microhardness of the main phases on the surface in the treatment area. The positive effect of laser treatment on increasing the wear resistance of the studied experimental samples and friction pairs in general is also noted and the prospects of using this method of processing to improve the tribotechnical properties of iron-alloyed alloys of copper and sulfur are predicted. |
| first_indexed | 2026-03-12T15:50:39Z |
| format | Article |
| id | oai:oai.metalsandcasting.com:article-128 |
| institution | Metal and Casting of Ukraine |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-03-12T15:50:39Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico-technological Institute of Metals and Alloys |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:oai.metalsandcasting.com:article-1282023-06-15T10:55:05Z Structure and properties of antifriction Fe-Cu-S alloys after laser treatment Структура та властивості антифрикційних сплавів Fe-Cu-S після лазерної обробки Марковський, Є.А. Шатрава, О.П. Олексенко, І.В. Пелікан, О.А. laser hardening antifriction alloys complex sulfides х-ray spectral analysis copper inclusion tribotechnical properties лазерне зміцнення антифрикційні сплави комплексні сульфіди рентгеноспектральний аналіз включення міді триботехнічні властивості The object of research is the most promising antifriction alloys – gray cast iron, alloyed with copper and sulfur. It is noted that the use of copper as an alloying element in quantities exceeding its solubility in iron, allows to obtain in cast iron perlite-ferrite structure with inclusions of copper ε-phase. The article presents the results of a number of studies of laser thermal irradiation on the structure and properties of certain antifriction alloys. It is established that as a result of laser processing there is a significant increase in the concentration of alloying fusible elements in the surface layer of the samples in the area of laser exposure depending on the time of action of laser radiation. Structural phase analysis of the laser treatment zone, presented in the article, revealed a significant and positive effect of laser irradiation on the formation and distribution of phases. It was determined that starting from the processing speed V = 1.7 mm/s, a pronounced (80–120 mkm) hardening zone of the investigated alloys is observed on the surface of the samples. The paper presents data that indicate that in the vast majority of cases in the laser zone there is a significant (up to 1600 kg/mm2) increase in the microhardness of the main structural phase components of the experimental alloys. An analysis of the results of the wear test of the obtained samples is presented, which showed that with decreasing irradiation time, the intensity of their wear decreases, which is associated with an increase in the microhardness of the main phases on the surface in the treatment area. The positive effect of laser treatment on increasing the wear resistance of the studied experimental samples and friction pairs in general is also noted and the prospects of using this method of processing to improve the tribotechnical properties of iron-alloyed alloys of copper and sulfur are predicted. Об’єктом досліджень визначено найбільш перспективні антифрикційні сплави – сірі чавуни, леговані міддю та сіркою. Відзначається, що використання міді в якості легуючого елемента в кількостях, що перевищують її розчинність у залізі, дозволяє отримувати в чавуні перліто-феритну структуру з включеннями мідної ε-фази. У статті представлено результати низки досліджень впливу лазерного термічного опромінення на структуру і властивості визначених антифрикційних сплавів. Встановлено, що в результаті лазерної обробки відбувається істотне збільшення концентрації легуючих легкоплавких елементів у поверхневому шарі зразків в зоні лазерного впливу залежно від часу дії лазерного випромінювання. Структурно-фазовий аналіз зони лазерної обробки, який наведено у статті, виявив суттєвий і позитивний вплив лазерного опромінення на утворення та розподіл фаз. Визначено, що починаючи зі швидкості обробки V = 1,7 мм/с, на поверхні зразків спостерігається яскраво виражена (товщиною 80–120 мкм) зона загартування досліджуваних сплавів. В роботі наведено дані, які свідчать про те, що в переважній більшості випадків в зоні лазерного впливу спостерігається істотне (до 1600 кг/мм2) збільшення мікротвердості основних структурно-фазових складових дослідних сплавів. Представлено аналіз результатів випробування на зношування отриманих зразків, який показав, що при зменшенні часу опромінення інтенсивність їх зношування знижується, що пов’язано зі збільшенням мікротвердості основних фаз на поверхні в зоні обробки. Також зазначається позитивний вплив лазерної обробки на підвищення зносостійкості досліджуваних експериментальних зразків і пар тертя у цілому та прогнозується перспективність використання даного методу обробки для підвищення триботехнічних властивостей сплавів на основі заліза, легованих міддю та сіркою. Physico-technological Institute of Metals and Alloys 2023-06-15 Article Article Рецензована Стаття application/pdf https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/128 Metal and Casting of Ukraine; Vol. 28 No. 4 (2020): Metal and Casting of Ukraine Метал та лиття України ; Том 28 № 4 (2020): Метал та лиття України 2706-5529 2077-1304 uk https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/128/129 Авторське право (c) 2023 Метал та лиття України |
| spellingShingle | лазерне зміцнення антифрикційні сплави комплексні сульфіди рентгеноспектральний аналіз включення міді триботехнічні властивості Марковський, Є.А. Шатрава, О.П. Олексенко, І.В. Пелікан, О.А. Структура та властивості антифрикційних сплавів Fe-Cu-S після лазерної обробки |
| title | Структура та властивості антифрикційних сплавів Fe-Cu-S після лазерної обробки |
| title_alt | Structure and properties of antifriction Fe-Cu-S alloys after laser treatment |
| title_full | Структура та властивості антифрикційних сплавів Fe-Cu-S після лазерної обробки |
| title_fullStr | Структура та властивості антифрикційних сплавів Fe-Cu-S після лазерної обробки |
| title_full_unstemmed | Структура та властивості антифрикційних сплавів Fe-Cu-S після лазерної обробки |
| title_short | Структура та властивості антифрикційних сплавів Fe-Cu-S після лазерної обробки |
| title_sort | структура та властивості антифрикційних сплавів fe-cu-s після лазерної обробки |
| topic | лазерне зміцнення антифрикційні сплави комплексні сульфіди рентгеноспектральний аналіз включення міді триботехнічні властивості |
| topic_facet | laser hardening antifriction alloys complex sulfides х-ray spectral analysis copper inclusion tribotechnical properties лазерне зміцнення антифрикційні сплави комплексні сульфіди рентгеноспектральний аналіз включення міді триботехнічні властивості |
| url | https://www.metalsandcasting.com/index.php/mcu/article/view/128 |
| work_keys_str_mv | AT markovsʹkijêa structureandpropertiesofantifrictionfecusalloysafterlasertreatment AT šatravaop structureandpropertiesofantifrictionfecusalloysafterlasertreatment AT oleksenkoív structureandpropertiesofantifrictionfecusalloysafterlasertreatment AT pelíkanoa structureandpropertiesofantifrictionfecusalloysafterlasertreatment AT markovsʹkijêa strukturatavlastivostíantifrikcíjnihsplavívfecuspíslâlazernoíobrobki AT šatravaop strukturatavlastivostíantifrikcíjnihsplavívfecuspíslâlazernoíobrobki AT oleksenkoív strukturatavlastivostíantifrikcíjnihsplavívfecuspíslâlazernoíobrobki AT pelíkanoa strukturatavlastivostíantifrikcíjnihsplavívfecuspíslâlazernoíobrobki |