ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ

НАЦИОНАЛЬНЫЙ

СТАНДАРТ

РОССИЙСКОЙ

ФЕДЕРАЦИИ

ЛАЗЕРНОЕ ТЕРМОУПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Термины и определения

Издание официальное

Москва Стандарты нформ 2019

Предисловие

1    РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Научно-исследовательский институт физической оптики, оптики лазеров и информационных оптических систем Всероссийского научного центра «Государственный оптический институт им. С И. Вавилова» (ФГУП «НИИ-ФООЛИОС ВНЦ «ГОИ им. С И. Вавилова») и Обществом с ограниченной ответственностью «Новые технологии лазерного термоупрочнения» (ООО «НТЛТ»)

2    ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 «Оптика и фотоника»

3    УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 сентября 2019 г. № 820-ст

4    ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. № 162-ФЗ «О стандартизации в Российской Федерации». Информация об изменениях к наслюящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе «Национальные стандарты», а официальный текст изменений и поправок — в ежемесячном информационном указателе «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (wwv/ gost.ru)

©Стандартинформ. оформление, 2019

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведен, тиражирован и распространен в качестве официального издания без разрешения Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии

УДК 621.785:006.354

Ключевые слова: лазерное термоупрочнение, лазерное термоупрочнение деталей машиностроения, термины и определения

БЗ 11—2019/110

Редактор Л В Корвтникова Технический редактор В Н Прусакова Корректор РА Мвнтова Компьютерная верстка Е О Асташина

Сдано в набор 03.10 2019 Подписано в печать 18 10 2019 Формат 60«84V_e. Гарнитура Ариап.

Услпечл. 1.40 Уч -изд л. 1,12.

Подготовлено на основе электронной версии, предоставленной разработчиком стандарта

Создано в единичном исполнении во ФГУП «СТАНДАРТИНФОРМ» для комплектования Федерального информационного фонда

стандартов, 117418 Москва. Нахимовский пр-т. д 31, к 2. www goslmfo ru in1o<&gostmfo ru

Введение

Установленные в стандарте термины расположены в систематизированном порядке, отражающем систему понятий данной области знания.

Для каждого понятия установлен один стандартизованный термин.

Заключенная в круглые скобки часть термина может быть опущена при использовании термина в документах по стандартизации.

Наличие квадратных скобок в терминологической статье означает, что в нее включены два термина. имеющие общие терминоэлементы.

В стандарте в качестве справочных приведены эквиваленты стандартизованных терминов на английском языке.

При применении настоящего стандарта приведенные определения можно при необходимости изменять, вводя в них производные признаки, раскрывая значения используемых в них терминов и указывая объекты, входящие в объем определяемого понятия. Изменения не должны нарушать объем и содержание понятий, определенных в настоящем стандарте.

В стандарте приведены алфавитные указатели терминов на русском языке и эквивалентов на английском языке.

В стандарте имеется приложение А. в котором приведен иллюстративный материал, необходимый для понимания строения поверхностно-упрочненного слоя при лазерном термоупрочнении.

Стандартизованные термины набраны полужирным шрифтом, их краткие формы, представленные аббревиатурой. — светлым.

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛАЗЕРНОЕ ТЕРМОУПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ Термины и определения

Laser heat-hardening of machinery parts Terms and definitions

Дата введения — 2020—09—01

1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает термины и определения основных понятий, применяемых в области лазерной упрочняющей термической обработки деталей машиностроения, изготовленных из конструкционных сталей.

Термины, установленные настоящим стандартом, рекомендуются для использования во всех видах документации и литературы по лазерной термической обработке, входящих в сферу действия работ по стандартизации и (или) использующих результаты этих работ.

2 Термины и определения

surface strengthening treatment

surface heat treatment strengthening

Примечание — В ГОСТ 18295-72, статья 1, термин «упрочнение* (strengthening) характеризует повышение сопротивляемости материала или заготовки разрушению или остаточной деформации независимо от технологического процесса получения требуемых свойств В настоящем стандарте для лазерного упрочнения, процесс которого преимущественно связан с закалкой, во избежание тавтологии в качестве англоязычного эквивалента употреблен синоним hardening, за исключением 2 36, 2 37

2.3 лазерное термоупрочнение; ЛТ: Поверхностная упрочняющая термическая обработка с применением лазерного излучения в качестве источника нагрева.

2 4 местное лазерное термоупрочнение: Лазерное термоупрочнение, ограниченное воздействием лазерного излучения на определенный участок поверхности.

2.5    обрабатываемая поверхность (при лазерном термоупрочнении): Поверхность детали, которая при проведении лазерного термоупрочнения подвергается воздействию лазерного излучения.

2.6    поверхностно-упрочненный слой (при лазерном термоупрочнении): Поверхностный слой материала, полученный при лазерном термоупрочнении и отличающийся от исходного структурой и повышенным уровнем твердости.

Издание официальное

Средства технологического оснащения лазерного термоупрочнения

2.7    технологический лазер: Лазерное устройство, предназначенное для использования в технологических процессах.

2.8    технологический лазер для термоупрочнения: Технологический лазер, обеспечивающий необходимый уровень мощности (энергии) излучения для нагрева поверхностного слоя детали до температур фазовых превращений.

2.9    система транспортировки излучения: Устройство для передачи излучения от технологического лазера в зону обработки.

2.10    фокусирующая оптическая головка: Устройство, предназначенное для повышения плотности мощности (энергии) лазерного излучения на обрабатываемой поверхности.

2.11    сканатор: Устройство для отклонения пучка лазерного излучения на обрабатываемой поверхности по заданному закону или траектории.

2.12    формирователь пучка лазерного излучения: Устройство, предназначенное для управления формой пучка и распределением плотности мощности (энергии) лазерного излучения по сечению пучка.

2.13    технологическая оснастка: Устройство для установки и закрепления детали в зоне обработки.

2.14    манипулятор: Устройство, предназначенное для перемещения детали или фокусирующей оптической головки по заданному закону или траектории при проведении технологического процесса.

2.15    контроллер: Программируемое устройство, изменяющее параметры лазерного излучения в соответствии с техническими требованиями к лазерному термоупрочнению обрабатываемой детали.

2.16    лазерная установка для термообработки; ЛУТ: Специализированное технологическое оборудование, состоящее из технологического лазера для лазерного термоупрочнения, системы транспортировки излучения, фокусирующей оптической головки, манипулятора и технологической оснастки.

2.17    автоматизированный лазерный комплекс для термоупрочнения; АЛКТ; Специализированное технологическое оборудование с числовым программным управлением в составе лазерной установки для термообработки и дополнительных устройств, расширяющих технологические возможности лазерной термообработки. предназначенное для проведения лазерного термоупрочнения в режиме автоматического или ручного управления.

Технология лазерного термоупрочнения

2.18    технологический режим лазерного термоупрочнения: Совокупность значений энергетических, механических и временных параметров технологического процесса лазерного термоупрочнения в режиме автоматического или ручного управления.

2.19    режим автозакалки: Технологический режим лазерного термоупрочнения с самопроизвольным охлаждением поверхностного слоя без управления параметрами термического цикла.

2.20    режим термоциклирования: Технологический режим лазерного термо-упрочнения с управлением параметрами термического цикла, в том числе скоростью охлахедения поверхностного слоя.

2.21    лазерная закалка: Термическая обработка путем лазерного воздействия, заключающаяся в высокоскоростном нагреве поверхностного слоя детали в интервале или выше температур аустенитизации и последующем самопроизвольном охлахщении за счет теплоотвода в деталь без применения охлаходающих сред со скоростью, превышающей критическую скорость закалки на мартенсит.

2.22    импульсная лазерная закалка: Лазерная закалка, при которой нагрев поверхностного слоя осуществляется лазером, работающим в импульсном или импульсно-периодическом режиме генерации лазерного излучения.

2.23    закалка непрерывным лазерным излучением: Лазерная закалка, при которой нагрев поверхностного слоя осуществляется лазером, работающим в режиме непрерывной генерации лазерного излучения.

2.24    пятно лазерного воздействия: След воздействия лазерного пучка на обрабатываемую поверхность при неподвижном относительно детали источнике излучения.

2.25    полоса лазерного воздействия: След воздействия лазерного пучка на обрабатываемую поверхность при подвижном относительно детали источнике излучения.

2.26    эффективный размер пятна [полосы] лазерного воздействия: Размер части пятна [полосы] лазерного воздействия, плотность мощности (энергии) в которой достаточна для лазерного термоупрочнения на заданную глубину.

2.27    перекрытие пятен [полос] лазерного воздействия: Последовательное наложение единичных пятен [полос] лазерного воздействия на обрабатываемой поверхности по заданной схеме со смещением пятен [полос] относительно друг друга на расстояние менее эффективного размера пятна [полосы].

2.28    триботехнический рисунок (лазерного термоупрочнения): Геометрическая схема расположения зон упрочнения на обрабатываемой поверхности.

Строение и свойства поверхностно-упрочненного слоя

2.29 зона лазерного воздействия; ЗЛВ: Поверхностный слой материала дета- region (zone) of laser ли с измененными структурой и свойствами в результате термического воздей- action ствия лазерного излучения.

Примечание - См рисунок А 1.

2.30    сердцевина С: Материал детали вне зоны лазерного воздействия с исходными структурой и свойствами, соответствующими материалу до обработки лазерным излучением.

2.31    зона оплавления; ЗОП: Часть зоны лазерного воздействия, образующаяся при нагреве материала выше температуры плавления с последующей кристаллизацией при охламщении.

2.32    зона закалки из твердого состояния; 33: Часть зоны лазерного воздействия. образующаяся при охлахщении в результате структурных превращений материала, нагретого выше температуры А_с1, но ниже температуры плавления.

2.33    зона термического влияния; ЗТВ: Часть зоны лазерного воздействия, образующаяся в результате структурных превращений материала в твердом состоянии и состоящая из зоны закалки из твердого состояния и переходной зоны.

2.34    переходная зона; ПЗ: Часть зоны термического влияния, прилегающая к сердцевине и образующаяся при охлахщении материала, нагретого ниже температуры А_с1.

Примечание — При лазерном термоупрочнении предварительно закаленных сталей переходную зону называют зоной отпуска Как правило, в этой зоне наблюдается уменьшение микротвердости до уровня ниже микротвердости сердцевины (рисунок А 2)

2.35    зона упрочнения: Часть зоны лазерного воздействия с твердостью, пре- hardened layer вышающей твердость сердцевины.

2.36    поверхностная твердость (зоны лазерного воздействия): Твердость, surface hardness of

измеренная установленным методом на обрабатываемой поверхности.    strengthened    layer

Примечание — Для измерения поверхностной твердости применяют средства измерений утвержденного типа Измерения проводят методом, установленным в эксплуатационной документации на средство измерений

2.37    распределение микротвердости (зоны лазерного воздействия): Изменение значения микротвердости зоны лазерного воздействия вдоль нормали к обрабатываемой поверхности.

2.38    толщина зоны лазерного воздействия: Кратчайшее расстояние от обрабатываемой поверхности до сердцевины, определяемое по структурным признакам и значению микротвердости.

Алфавитный указатель терминов на русском языке

АЛ КТ    217

головка оптическая фокусирующая    2 10

закалка лазерная    2 21

закалка лазерная импульсная    2 22

закалка непрерывным лазерным излучением    2 23

33    2 32

ЗЛВ    229

зона закалки из твердого состояния    2 32

зона лазерного воздействия    2 29

зона оплавления    2.31

зона переходная    2 34

зона термического влияния    2.33

зона упрочнения    2.35

ЗОП    2 31

ЗТВ    2 33

комплекс для термоупрочнения лазерный автоматизированный    2.17

контроллер    2.15

лазер для термоупрочнения технологический    2 8

лазер технологический    2.7

ЛТ    2.3

ЛУГ    2 16

манипулятор    2.14

обработка термическая упрочняющая поверхностная    2.2

обработка упрочняющая поверхностная    21

оснастка технологическая    2 13

перекрытие полос лазерного воздействия    2 27

перекрытие пятен лазерного воздействия    2 27

ПЗ    2 34

поверхность обрабатываемая    2.5

поверхность при лазерном термоупрочнении обрабатываемая    2 5

полоса лазерного воздействия    2 25

пятно лазерного воздействия    2 24

размер полосы лазерного воздействия эффективный    2 26

размер пятна лазерного воздействия эффективный    2 26

распределение микротвердости    2.37

распределение микротвсрдости зоны лазерного воздействия    2.37

режим автозакалки    2.19

режим лазерного термоупрочнения технологический    2.18

режим термоциклирования    2 20

режим лазерного термоупрочнения триботехнический    2 28

рисунок триботехнический    2 28

сердцевина    2.30

система транспортировки излучения    2.9

сканатор    2.11

слой поверхностно-упрочненный    2.6

слой при лазерном термоупрочнении поверхностно-упрочненный    26

твердость зоны лазерного воздействия поверхностная    2.36

твердость поверхностная    2 36

термоупрочнение лазерное местное    2 4

толщина зоны лазерного воздействия    2.38

установка для термообработки лазерная    2.16

формирователь пучка лазерного излучения    2.12

Алфавитный указатель эквивалентов терминов на английском языке

beam shaper    2 12

controller of laser radiation    2 15

core    2 30

crossing (lamination) of heat treatment tracks on the surface    2 27

depth of heat treated zone    2 38

focusing optical head    2.10

tribotechnical scheme of laser hardening    2 28

hardened layer    2 35

hardened track by means of moving laser beam    2 25

hardened zone    2 32

hardness distribution of strengthened layer    2 37

heat-affected zone    2 33

industrial laser    2.7

industrial laser for surface hardening    2 8

Industrial laser assembly for heat treatment    2 16

laser beam transport system    2 9

laser hardening    2 21

laser hardening by continuous wave laser    2 23

laser surface hardening    2.3

local laser hardening    2 4

manipulator    2 14

mounting device    2.13

melting layer    2 31

optical scanner    211

part of laser spot with energy density sufficient for hardening    2 26

pulse laser hardening    2.22

regime of laser auto-hardening    219

regime of laser thermocyding    2 20

region (zone) of laser action    2 29

specialized laser equipment for heat treatment    2.17

spot of laser beam on treated surface    2 24

surface heat treatment strengthening    2.2

surface hardened (strengthened) layer    2 6

surface strengthening treatment    2 1

surface hardness of strengthened layer    2 36

technological regime of laser hardening    2.18

transitional zone    2 34

treated surface    2.5

Приложение А (справочное)

Строение и распределение микротвердости зоны лазерного воздействия

Гн — температура нагрева. Гп — температура поверхности; Тс — температура солидус. Ас1 — температура, при которой начинается образование аустенита при нагреве; h — расстояние от обрабатываемой поверхности

Рисунок А 1 — Изменение температуры нагрева поверхностного слоя материала детали при лазерном воздействии и строение зоны лазерного воздействия

HVC — микротвердость сердцевины; h — расстояние от обрабатываемой поверхности

Рисунок А 2 — Характерное распределение микротвердости HV зоны лазерного воздействия для доэвтектоидных предварительно закаленных углеродистых сталей