Wpływ gęstości mocy promieniowania laserowego na strukturę i własności lanej stali szybkotnącej

W praktyce przemysłowej są stosowane narzędzia odlewane ze stali szybkotnącej. Ich żywotność znacznie jednak ustępuje narzędziom ze stali przerobionej plastycznie, nie mówiąc już o wytwarzanych metodą metalurgii proszków. Poprawę struktury stali lanej można osiągnąć przez obróbkę laserową. Dużą gęstość mocy wiązki jest w stanie nie tylko stopić stal, ale i rozpuścić pierwotne węgliki, których duża wielkość jest głównie odpowiedzialna za niską żywotność lanej stali. Badaniu poddano próbki ze stali SW18, które nagrzewano za pomocą lasera CO2 o mocy maksymalnej 6kW. Stopniowe zwiększanie gęstości mocy promieniowania pozwalało na powiększanie objętości stopionej stali i stopnia rozpuszczenia węglików, ale jednocześnie powodowało przy krzepnięciu powstanie gruboziarnistej struktury. Dla jej rozdrobnienia stosowano powtórne nagrzewanie laserem impulsowym. Przeprowadzono badania strukturalne, mikroanalizę, badania mikrotwardości i odporności na ścieranie.

In industry practice there are applied the cast tools made of high-speed steel. their durability is however much less than those made of plasticaly deformed or sintered steels. The improvement of the structure of cast steel is possible by laser treatment. High power density of the beam is able not only melt the steel but also dissolve the primary carbides. Their low dispersion is the chief reason of little durability of cast steel. Specimens of SW18 steel grade were heated by means of CO2 laser with various power densities. This affected the increase of volume of the melted zone and the extent of carbides dissolution but also at the solidification the coarsening of dendritic structure. To refine it re-heating by pulsed laser has been applied. The structural and microprobe analyses, microhardness and wear tests of the specimens were carried out.