Сталь 30х13 характеристики применение: характеристики и расшифовка, применение и свойства стали

alexxlab | 20.05.1980 | 0 | Разное

Содержание

характеристики и расшифовка, применение и свойства стали

Страна	Стандарт	Описание
Россия	ГОСТ 5949-75	Сталь сортовая и калиброванная коррозионно-стойкая, жаростойкая и жаропрочная. Технические условия
Россия	ГОСТ 18143-72	Проволока из высоколегированной коррозионностойкой и жаростойкой стали. Технические условия
Россия	ГОСТ 18907-73	Прутки нагартованные,термически обработанные шлифованные из высоколегированной и коррозионностойкой стали. Технические условия
Россия	ГОСТ 25054-81	Поковки из коррозионно-стойких сталей и сплавов. Общие технические условия

Характеристики стали 30Х13

Классификация	Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Применение	Режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, штоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450 °С

Сталь мартенситного класса

Расшифровка: первая цифра указывает на процентное содержание углерода в сплаве, буква «Х» – на наличие хрома, цифры после буквы – на процент его содержания в сплаве.

3Х13 – хромистая коррозионностойкая сталь мартенситной группы с особыми химическими свойствами. Также данная сталь классифицируется, как среднеуглеродистая, высоколегированная. Её целесообразно использовать для производства после закалки и отпуска (уже со шлифованной и полированной поверхностью).

Изделия из этой марки стали характеризуются уникальными свойствами: повышенная твёрдость, высокие жаростойкость и жаропрочность при высокой способности к сопротивлению образованию коррозийных отложений. Изделия выдерживают до 600-650 ˚С, без ущерба для своих свойств. А также – 90 мин в морской воде при температуре 100 ˚С.

Жаропрочность 3Х13 проявляется в том, что поверхность деталей и конструкций не подвержена образованию окалины, и не теряет изначальных характеристик даже при высоких температурах.

Изделия 3Х13 не поддаются деформациям, устойчивы к ударным нагрузкам, получают после закалки высокое сопротивление агрессивному влиянию. Все прочностные характеристики данной стали зависят от режимов термообработки. Закалка повышает твёрдость, предел прочности, но снижает вязкость структуры, что может привести к усталостному разрушению при условии работы при переменных нагрузках – поверхность изделия начинает крошиться, и покрываться трещинами.

30Х13 сталь — характеристики, свойства и применение нержавеющей стали

Свойства и применение стали марки 30х13

Наибольшую популярность в промышленности имеет сталь улучшенных марок. Чаще всего используют именно некорродирующие сплавы. К таким относится закаленная нержавеющая сталь марки 30х13, которая входит в класс коррозийно-стойких металлов с жаропрочными свойствами.

Форма поставки стали 30х13

Поставка нержавеющей стали марки 30х13 осуществляется в виде:

Все изделия соответствуют ГОСТам. Аналогами данной марки стали выступают: AISI 420S, S42020, 420F, 3h23 и другие.

Характеристики стали 30х13

В отличие от стандартных марок, этот сплав содержит дополнительно частицы титана и меди. Сталь обладает повышенной коррозийной стойкостью, выдерживает до 90 часов в морской воде при температуре 100°С. Также металл отличается малой склонностью к отпускной хрупкости.

Представленная нержавеющая сталь характеризуется следующими свойствами:

устойчивость к коррозии;
высоколегированность;
жаростойкость;
мартенситность.

Сплав этой марки менее пластичен, чем сталь 20х13 того же класса. Для ковки такого металла необходим его нагрев до 1250°С, а затем охлаждение до 850°С. Если сечение изделий менее 40 см, их можно отжигать только при низких температурах с переохлаждением (1 раз).

Технические параметры стали 30х13:

удельный вес: 7670 кг/куб.м;
твердость: 131-207 МПа;
флокеночувствительность: отсутствует;
термообработка: 740-800°С;
закалка-отжиг: 1050-250°С;
жаростойкость – до 650°С.

Инструментальная нержавеющая сталь не подвергается сварке. Этот сплав не подходит для изготовления свариваемых конструкций. При этом сталь марки 30х13 можно резать в отпущенном или закаленном состоянии.

Применение стали 30х13 в промышленности

Металл марки 30х13 обладает отличной прочностью и высокой твердостью. Поэтому из него изготавливают детали и узлы повышенной износоустойчивости и коррозионной стойкости.

В промышленности сплав используется для производства следующей продукции:

подшипников;
пружин;
штоков, используемых в поршневых компрессорах;
карбюраторных игл;
деталей, работающих на износ в условиях воздействия слабоагрессивной среды при температуре до 450°С (например, элементов внутреннего устройства аппаратов, паровой арматуры и прочего).

Также материал выступает основой для мартенситной стали. Для этого металл подвергается закалке с последующим низким отпуском. Получив вследствие этого процесса структуру мартенсита, сталь может использоваться для изготовления режущего, измерительного, формовочного и хирургического инструмента, а также предметов домашнего обихода.

В компании СТИЛ-СЕРВИС продается нержавеющая сталь оптом в виде проката или готовых стальных заготовок. Доставляем по всей Украине.

Нержавеющая сталь 30Х13 – расшифровка марки стали, ГОСТ, характеристика материала

Марка стали – 30Х13

Стандарт – ГОСТ 5632

Заменитель – 40Х13

Сталь 30Х13 содержит углерода в среднем 0,3%, Х13 – указывает содержание хрома в стали примерно 13%. Сталь легированная, коррозионно-стойкая.

Нержавеющая сталь

30Х13 применяется после закалки и низкого отпуска со шлифованной и полированной поверхностью, обладает повышенной твердостью.

Из нержавеющей стали 30Х13 изготовляют режущие и мерительные инструменты, валы крекинг-насосов, пружины, детали компрессоров, карбюраторные иглы, детали внутренних устройств аппаратов, предметы домашнего обихода и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450°С.

Массовая доля основных химических элементов, %
C – углерода	Si – кремния	Mn – марганца	Cr – хрома
0,26-0,35	Не более 0,80	Не более 0,80	12,00-14,00

Температура критических точек, °С
Ac₁	Ac₃	Ar₁	Ar₃
810	860	710	660

Технологические свойства
Ковка	Температура ковки, °С: начала 1250, конца 850. Сечения до 400 мм подвергаются низкотемпературному отжигу.
Свариваемость	Не применяется для сварных конструкций
Обрабатываемость резанием	В закаленном и опущенном состоянии при HB 241 и σ_в = 730 МПа: K_{v твердый сплав} = 0,70 K_{v быстрорежущая сталь} = 0,45
Флокеночувств.	Не чувствительна
Склонность к отпускной хрупкости	Малосклонна

Физические свойства	Температура испытаний, °С
Физические свойства	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости E, ГПа	216	212	206	196	187	177	166	–	–	–
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	86	84	81	77	74	69	64	–	–	–
Плотность ρ_n, кг/м³	7670	7650	7620	7600	7570	7540	7510	7480	7450	7460
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м*К)	–	26	27	28	28	27	27	27	25	27
Удельное электросопротивление ρ, нОм*м	522	595	684	769	858	935	1015	1099	–	–
	20-100	20-200	20-300	20-400	20-500	20-600	20-700	20-800	20-900	20-1000
Коэффициент линейного расширения α*10⁶, K^-1	10,2	10,9	11,1	11,7	12,0	12,3	12,5	12,6	10,6	12,2
Удельная теплоемкость c, Дж/(кг*К)	473	486	504	525	532	586	641	679	691	682

30Х13 :: Металлические материалы: классификация и свойства

Сталь 30Х13 ГОСТ 5632-72

Сталь мартенситного класса

Массовая доля элементов, %
Углерод	Кремний	Марганец	Хром	Железо	Сера	Фосфор	Титан	Медь	Никель
					Не более
0,26-0,35	Не более 0,8	Не более 0,8	12,0-14,0	Осн.	0,025	0,030	0,2	0,3	0,6

В отожженном или отпущенном состоянии число твёрдости 217-131 НВ.

Рекомендуемые режимы термической обработки заготовок для изготовления образцов: закалка с 950 – 1050оС, охлаждение в масле, отпуск при 200–300оС, охлаждение на воздухе или в масле. Твёрдость не менее 48 HRC.

Температура критических точек, оС

Ас1	Ас3 (Асm)	Аr3 (Аrсm)	Аr1	МН
810	860	660	710	240

Состояние поставки, режимы термической обработки	Сечение, мм	Предел теку- чести σ0,2	Временное сопротив- ление σВ	Отно- си- тель- ное удли- нение δ5	Относи-тельное сужение попереч-ного сече- ния ψ	Ударная вязкость KCU, Дж/см2	Твёрдость НВ (HRCЭ), не более
		МПа		%		Ударная вязкость KCU, Дж/см2
		не менее
Закалка 950-1020оС, масло. Отпуск 200-300оС, воздух или масло.	Образцы	–	–	–	–	–	(50)
Прутки шлифованные, обработанные на заданную прочность	1 – 30	–	530 – 780	12	–	–	–
Поковки. Закалка 1000 – 1050оС, масло. Отпуск 700-750оС, воздух	До 1000	588	735	14	40	29	Поверхности 235-277
Проволока термообрабатанная	1,0-6,0	–	490-830	12	–	–	–

Временное сопротивление σВ,

Н/мм2 (кгс/мм2)

Относительное удлинение

δ, %, не менее

530-780(54-80)

Механические свойства прутков при 20оС в зависимости от тепловой выдержки.

Режимы

термической

обработки

Тепловая выдержка

Предел текучести σ0,2

Временное

сопротивле-

ние

σВ,

Относи-тельное удлине-ние δ5

Относи-тельное сужение ψ

Ударная вязкость, KCU, Дж/см2

Температура,

оС

Время, ч

МПа

Закалка 1000оС,

воздух.

Отпуск 650оС,

воздух

550

600

550

600

3 000

7 000

10 000

670

620

610

420-450

860

800

670

23-26

–

Ударная вязкость прутков сечением 25 мм KCU, Дж/см2

Температура, оС
+20	-20	-50
63	52	45

Температура испытания, оС	Предел текучести σ0,2	Временное сопротив- ление σВ	Относительное удлинение δ5	Относительное сужение поперечного сечения ψ	Ударная вязкость KCU, Дж/см2
Температура испытания, оС	МПа		%		Ударная вязкость KCU, Дж/см2
Прокат. Нормализация 1000оС, воздух. Отпуск 650оС, 2-3ч
20	700	940	16	52	54
200	660	820	14	58	127
300	630	770	13	53	122
400	570	710	13	53	157
500	530	610	14	55	162
600	410	450	21	81	157
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
800	77	89	67	98	–
900	93	130	82	82	–
1000	50	76	70	97	–
1100	37	43	71	98	–
1200	26	29	74	98	–

Предел ползучести, МПа	Скорость ползучести, % /ч	Температура, оС
131	1/100 000	400
82	1/100 000	450

Предел выносливости σ-1=372 МПа при n=107

Коррозионная стойкость*

Среда	Температура, оС	Длительность испытания, ч	Глубина коррозии, мм/год
Морская вода	100	93	0,01
63,4% раствор h3SO4	15	24	2,1
Пар – воздух	100	50	0,018

*Для повышения коррозионной стойкости рекомендуется производить отпуск при температуре до 300оС или выше 650оС.

Физические свойства	Температура испытания, оС
Физические свойства	20	100	200	300	400	500	600	700	800	900
Модуль нормальной упругости Е, ГПа	216	212	206	196	187	177	166	–	–	–
Модуль упругости при сдвиге кручением G, ГПа	86	84	81	77	74	69	64	–	–	–
Плотность ρn, кг/см3	7670	7650	7620	7600	7570	7540	7510	7480	7450	7460
Коэффициент теплопроводности λ, Вт/(м · С)	–	26	27	28	28	27	27	27	25	27
Удельное сопротивление ρ, НОм · м	522	595	684	769	858	935	1015	1099	–	–

Физические свойства	Температура испытания, оС
Физические свойства	20- 100	20- 200	20- 300	20- 400	20- 500	20- 600	20- 700	20- 800	20- 900	20- 1000
Коэффициент линейного расширения α, 10-6, 1/оС	10,2	10,9	11,1	11,7	12,0	12,3	12,5	12,6	10,6	12,2
Удельная теплоёмкость С, Дж/(кг· оС)	473	486	504	525	532	586	641	679	691	682

Назначение: режущий, мерительный и хирургический инструмент, пружины, карбюраторные иглы, предметы домашнего обихода, клапанные пластины компрессоров.

Примечание: сталь применяется после закалки и низкого отпуска со шлифованной и полированной поверхностью, обладает повышенной твёрдостью.

Сталь применяется как коррозионно-стойкая.

Температура ковки, оС: начала 1250, конца 850. Сечения до 400 мм подвергаются низкотемпературному отжигу с одним переохлаждением.

Свариваемость – не применяется для сварных конструкций.

Обрабатываемость резанием – в закалённом и отпущенном состоянии при НВ 241, σВ=730 МПа, Kυ б. ст=0,45, Kυ тв. спл=0,7

Склонность к отпускной хрупкости – малосклонна

Сортамент, форма и размеры стали должны соответствовать требованиям:

горячекатаной круглой – ГОСТ 2590-88;

горячекатаной квадратной – ГОСТ 2591-88, ОСТ 14-2-205-87, отраслевого стандарта Минчермета СССР;

кованой круглой и квадратной – ГОСТ 1133-71;

горячекатаной и кованой полосовой – ГОСТ 4405-75;

горячекатаной полосовой – ГОСТ 103-76;

горячекатаной шестигранной – ГОСТ 2879-88;

калиброванной круглой – ГОСТ 7417-75;

калиброванной квадратной – ГОСТ 8559-75;

калиброванной шестигранной – ГОСТ 8560-78;

со специальной отделкой поверхности – ГОСТ 14955-77.

Сталь 30х13 характеристики применение – Морской флот

Многие люди, даже косвенно не связанные с металлопроизводством, с большой долей вероятности наслышаны о таком материале, как нержавеющая сталь. Но в силу того, что далеко не все из нас обладают даже поверхностными знаниями в области металлургии, нержавеющей стали приписывают порой поразительные, но далекие от реальности свойства.

С целью просвещения и была написана данная статья, описывающая одну из тех сталей, которые гордо именуют “нержавейкой”. На повестке дня сталь 30х13, характеристики, применение и еще несколько немаловажных аспектов, на которые точно стоит обратить внимание.

Назначение

Первое, с чего стоит начать знакомство, это применение стали 30 х 13, характеристики которой будут описаны далее. Ведь, зная, для чего она предназначена, вам будет проще понять все, о чем будет рассказано ниже.

Итак, сталь 30 х 13 – это сталь коррозионно-стойкая, жаропрочная, высоколегированная. Чаще всего из нее изготавливают детали, работающие в агрессивной тепловой среде, однако и вполне бытовые инструменты также могут быть изготовлены из стали 30х13, характеристики благо позволяют.

Вот небольшой перечень изделий, которые могут быть изготовлены из нее:

пружины различного назначения;
детали компрессоров;
иглы карбюраторов;
измерительный инструмент;
инструменты повседневного использования, для которых важна устойчивость к коррозии;
хирургический инструмент.

Однако в промышленных масштабах 30 х 13 встречается и в виде листов, проволоки, прутков, арматуры и еще ряда изделий металлургического проката.

Сталь 30х13 – ГОСТ

Теперь можно перейти к знакомству более близкому. Для многих не секрет, что сталь – это по своей сути сплав железа с углеродом. Однако подобный вид “чистой” стали во многом не отвечает тем требованиям, которые к ней предъявлены (ГОСТ 1133-71, 18143-72 и др.). Дабы улучшить ситуацию, в ее состав вводят дополнительные примеси в виде различных химических элементов, которые дополнительно улучшают качество получаемого сплава и наделяют его некоторыми свойствами.

Для стали 30 х 13 состав примесей таков:

0,3 % углерода;
13 % хрома;
0,8 % кремния;
0,8 % марганца;
0,2 % титана;
0,3 % меди;
0,6 % никеля;
0,025 % серы;
0,03 % фосфора.

Человеку, незнакомому с основными свойствами легирующих элементов, этот список, скорее всего, будет непонятен. Но в этом случае главные примеси, определяющие характеристики стали 30 х 13, – это углерод, который ввиду своего относительно малого содержания в общем составе делает сталь более твердой, однако не снижает ее эластичности, и хром, значительно повышающий устойчивость к воздействию коррозии. Кремний и марганец в составе выполняют роль опорных столбов, так как их содержание улучшает общую износостойкость и прочность сплава.

Аналоги

Стали с идентичными или похожими свойствами – не редкость для металлургии. Зачастую один и тот же сорт стали может носить несколько названий. Объясняется это зачастую тем, что в разных странах различная система наименования сталей и сплавов. Таким образом, стали-аналоги, равные по своим характеристикам стали 30х13, носят такие названия:

в США – 420 или 420F;
в Японии – SUS420J2;
в Европе – 1,4028 или X30Cr13;
в Китае – 3Cr13.

Таким образом, сталь 30 х 13 есть в наличии и на зарубежных рынках. А это явное доказательство того, что подобная сталь на данный момент высоко востребована.

В статье будут рассмотрены характеристики стали 30Х13, её химический состав, влияние легирующих элементов на механические и антикоррозионные свойства, способы и особенности термообработки, области применения и существующие аналоги. Статья предназначена для лиц, интересующихся вопросами металлургии сталей и сплавов, механической обработкой, а также возможностью их использования в различных отраслях промышленности.

Общие сведения

30Х13 – коррозионностойкая, жаропрочная сталь мартенситного класса. Она хорошо противостоит воздействию агрессивных сред в закалённом состоянии. Не теряет стойкости к окислению при высоких температурах. Может работать при повышенных температурах без снижения коррозионной стойкости, появления следов деформации и разрушения. После нагрева тетрагональная мелкокристаллическая структура образуется при охлаждении на воздухе.

Сталь 30Х13 может обрабатываться резанием после отпуска или отжига. По пригодности к обработке приблизительно в два раза уступает стали 45, принимаемой за точку отсчёта.

Химический состав

Марка 30Х13 является среднеуглеродистой, высоколегированной. Кроме углерода и хрома в её состав введены дополнительные элементы, корректирующие технологические характеристики.

В соответствии с ГОСТ 5632 основа 30Х13 включает:

Кроме них в состав входят кремний и марганец в количестве до 0,8%, допускается включения серы и фосфора до 0,025% и 0,03% соответственно.

Назначение легирующих компонентов в стали 30х13

Углерод. Непременный компонент, входящий в состав. Собственно сталью называется сплав железа с углеродом в количестве до 2,14%. Образуя с атомами железа цементит F3C, делает металл чувствительным к термообработке. Чем выше количество углерода, тем большую твёрдость можно достичь при закалке. Но при этом материал становится хрупким. При изготовлении и термообработке деталей сложной формы могут возникнуть закалочные трещины. Чтобы избавиться от этого недостатка и сделать сталь более технологичной в состав вводят модифицирующие элементы, снижающие склонность к растрескиванию, улучшающие обрабатываемость, прокаливаемость и другие характеристики.

Хром. Содержится в количестве более 10%, компонент переводит сталь в категорию высоколегированных. В ряду электрохимической активности элементов хром располагается правее железа. Он обладает большим электроотрицательным потенциалом (большим сродством к электрону и кислороду) и более высокой восстанавливающей способностью. В сплавах хром способствует восстановлению железа, вытесняя его из окислов. Таким образом, при достаточно высоком содержании он придаёт металлу антиокислительные свойства. Сталь становится коррозионностойкой.

Кремний. Так же как и хром, находится в ряду активности элементов левее железа. Он в некоторой степени предотвращает образование окислов в расплаве. Но более ценно его способность вытеснять железо из соединений с фосфором, приводящим к появлению трещин при закалке деталей. Введение кремния в количествах до 1% улучшает технологичность стали, позволяя избегать трещин в деталях с резкими переходами толщины.

Марганец. Аналогично хрому содержится в количествах до 1 %. Его роль заключается в вытеснении из соединений с железом серы. Снижения концентрации сульфидов повышает ударную вязкость, т. е. стойкость деталей к ударным нагрузкам.

Характеристики прочности

Прочностные показатели марки 30Х13 зависят от режимов термообработки. Закалка увеличивает предел прочности и твёрдость, но снижает вязкость. Это приводит к усталостному разрушению при переменных нагрузках и выкрашиванию поверхности детали.

Снизить хрупкость позволяет послезакалочный отпуск. Правильная термообработка позволяет получить оптимальные прочность, вязкость и износостокость: σ_В=54 кг/кв. мм, δ=17%, HRC=48, где σ_В–предел прочности, δ – утносительное удлинение, HRC – твёрдость по Роквеллу.

Аналоги

По показателями твёрдости, прочности и износостойкости и аналогичным составом обладают стали 420 серии в США, X30Cr13 в Великобритании, SUS420J2 в Японии и т. д.

Заключение

Сталь 30Х13 может использоваться для изготовления деталей испытывающих средние постоянные и переменные нагрузки, работающие в агрессивных средах.

Сталь 30Х13 (3Х13) коррозионностойкая мартенситного класса

Заменители: Сталь 40Х13

Сталь 30Х13 применяется : для изготовления режущего, мерительного инструмента, пружин, карбюраторных игл, штоков поршневых компрессоров, деталей внутренних устройств аппаратов и других различных деталей, работающих на износ в слабоагрессивных средах до +450 °С; для производства различных ответственных деталей авиастроения, пружин, предназначенных для работы при температурах до 300—350 °С и других деталей, работающих при высоких напряжениях; пружинных упорных плоских внутренних эксцентрических колец, применяемых для фиксации деталей в корпусах до +300 °С; цельнокатаных колец различного назначения. Сталь применяется после закалки и низкого отпуска со шлифованной и полированной поверхностью, обладает повышенной твердостью.

Химический состав в %

НТД

ТУ 14-1-2186-77

0,25-0,34

≤0,025

≤0,030

≤0,60

12,00-14,00

≤0,20

≤0,60

≤0,50

≤0,30

ГОСТ 5632-72

0,26-0,35

≤0,025

≤0,030

≤0,80

12,00-14,00

≤0,20

≤0,80

≤0,60

≤0,30

Механические свойства при 20°С

Состояние поставки	Сечение	HB	HRC	HRB	HV	HSh
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
1520-1810	44,0-50,0
48,0-55,0
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-10-72. Закалка в масло или на воздухе с 950-1050 °С + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе (образцы)
≤200	200-350	45-53
КТ60	≤200	600-680	≥588	≥805	≥12	≥45	≥392	217-255	26-33
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
≤60	220-300	1176-1372	1470-1666	1-6	2-7	460-530	49,5-55,5
≤60	650-670	≥686	≥882	≥10	≥40	≥294	269-330	29,0-37,0
≤60	670-720	≥588	≥784	≥12	≥42	≥392	235-277	23,0-30,0
60-200	670-720	≥588	≥735	≥12	≥40	≥392	235-277	23,0-30,0
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Отжиг или отпуск при 740-800 °C (образцы)
0,2-2,0	≥540	≥15
Механические свойства при повышенных температурах

Состояние поставки	Сечение	HB	HRC	HRB
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
800	≥77	≥89	≥67	≥98
900	≥93	≥130	≥82	≥82
1000	≥50	≥76	≥70	≥97
1100	≥37	≥43	≥71	≥98
1200	≥26	≥29	≥74	≥98
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч)
20	≥700	≥940	≥16	≥52
200	≥660	≥820	≥14	≥58
300	≥630	≥770	≥13	≥53
400	≥570	≥710	≥13	≥53
500	≥530	≥610	≥14	≥55
600	≥410	≥450	≥21	≥81

Механические свойства в зависимости от тепловой выдержки

Состояние поставки	Сечение	HB	HRC
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки)
550 °С, 3000 ч	≥670	≥860	≥16
550 °С, 7000 ч	≥610	≥800	≥18
600 °С, 10000 ч	420-450	≥670	23-26
600 °С, 3000 ч	≥620	≥800	≥20

Механические свойства при испытании на длительную прочность

Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная 30Х13 (другое обозначение 3Х13) – характеристики, свойства, аналоги

На данной страничке приведены технические, механические и остальные свойства, а также характеристики стали марки 30Х13 (другое обозначение 3Х13).

Классификация материала и применение марки 30Х13 (другое обозначение 3Х13)

Марка: 30Х13 (другое обозначение 3Х13)
Классификация материала: Сталь коррозионно-стойкая жаропрочная
Применение: режущий, мерительный инструмент, пружины, карбюраторные иглы, штоки поршневых компрессоров, детали внутренних устройств аппаратов и другие различные детали, работающие на износ в слабоагрессивных средах до 450 °С.- сталь мартенситного класса

Химический состав материала 30Х13 (другое обозначение 3Х13) в процентном соотношении

C	Si	Mn	Ni	S	P	Cr	Ti	Cu
0.26 – 0.35	до 0.8	до 0.8	до 0.6	до 0.025	до 0.03	12 – 14	до 0.2	до 0.3

Механические свойства 30Х13 (другое обозначение 3Х13) при температуре 20

^oС

Сортамент	Размер	Напр.	s_в	s_T	d₅	y	KCU	Термообр.
–	мм	–	МПа	МПа	%	%	кДж / м²	–
Лист, ГОСТ 5582-75	1 – 4	Поп.	540		17			Отпуск 740 – 800^oC,
Пруток, заданой прочности , ГОСТ 18907-73			530-780		12
Проволока, ГОСТ 18143-72			590-830		12-16
Поковки, ГОСТ 25054-81	до 600	Прод.	735	588	10-12	35-40	290-390	Закалка и отпуск

Технологические свойства 30Х13 (другое обозначение 3Х13)

Свариваемость:	не применяется для сварных конструкций.
Флокеночувствительность:	не чувствительна.
Склонность к отпускной хрупкости:	малосклонна.

Расшифровка обозначений, сокращений, параметров

Механические свойства :
s_в	– Предел кратковременной прочности , [МПа]
s_T	– Предел пропорциональности (предел текучести для остаточной деформации), [МПа]
d₅	– Относительное удлинение при разрыве , [ % ]
y	– Относительное сужение , [ % ]
KCU	– Ударная вязкость , [ кДж / м²]
HB	– Твердость по Бринеллю , [МПа]

Физические свойства :
T	– Температура, при которой получены данные свойства , [Град]
E	– Модуль упругости первого рода , [МПа]
a	– Коэффициент температурного (линейного) расширения (диапазон 20^o– T ) , [1/Град]
l	– Коэффициент теплопроводности (теплоемкость материала) , [Вт/(м·град)]
r	– Плотность материала , [кг/м³]
C	– Удельная теплоемкость материала (диапазон 20^o– T ), [Дж/(кг·град)]
R	– Удельное электросопротивление, [Ом·м]

Свариваемость :
без ограничений	– сварка производится без подогрева и без последующей термообработки
ограниченно свариваемая	– сварка возможна при подогреве до 100-120 град. и последующей термообработке
трудносвариваемая	– для получения качественных сварных соединений требуются дополнительные операции: подогрев до 200-300 град. при сварке, термообработка после сварки – отжиг

Другие марки из этой категории:

Обращаем ваше внимание на то, что данная информация о марке 30Х13 (другое обозначение 3Х13), приведена в ознакомительных целях. Параметры, свойства и состав реального материала марки 30Х13 (другое обозначение 3Х13) могут отличаться от значений, приведённых на данной странице. Более подробную информацию о марке 30Х13 (другое обозначение 3Х13) можно уточнить на информационном ресурсе Марочник стали и сплавов. Информацию о наличии, сроках поставки и стоимости материалов Вы можете уточнить у наших менеджеров. При обнаружении неточностей в описании материалов или найденных ошибках просим сообщать администраторам сайта, через форму обратной связи. Заранее спасибо за сотрудничество!

Сталь 30Х13 (3Х13) / Auremo

Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
–	–	≥77	≥89	≥67	–	–	≥98	–	–	–
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки)
–	–	≥670	≥860	≥16	–	–	–	–	–	–
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
–	–	–	1520-1810	–	–	–	–	–	–	44-50
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
–	–	≥93	≥130	≥82	–	–	≥82	–	–	–
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки)
–	–	≥610	≥800	≥18	–	–	–	–	–	–
Градация показателей свойств готовых термообработанных деталей по ОСТ 1 90005-91
–	–	–	–	–	–	–	–	–	–	48-55
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-10-72. Закалка в масло или на воздухе с 950-1050 °С + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе (образцы)
≤200	200-350	–	–	–	–	–	–	–	–	45-53
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
–	–	≥50	≥76	≥70	–	–	≥97	–	–	–
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки)
–	–	420-450	≥670	23-26	–	–	–	–	–	–
Заготовки (поковки и штамповки) по ОСТ 95-10-72. Закалка в масло или на воздухе с 950-1050 °С + Отпуск, охлаждение в масле или на воздухе (образцы)
≤200	600-680	≥588	≥805	≥12	–	–	≥45	≥392	217-255	26-33
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
–	–	≥37	≥43	≥71	–	–	≥98	–	–	–
Прутки при 20 °С. Закалка на воздухе с 1000 °С + Отпуск при 650 °С, охлаждение на воздухе (указана температура и время тепловой выдержки)
–	–	≥620	≥800	≥20	–	–	–	–	–	–
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
≤60	220-300	1176-1372	1470-1666	1-6	–	–	2-7	–	460-530	49.5-55.5
Образец диаметром 6 мм и длиной 30 мм, деформированный. Скорость деформирования 16 мм/мин. Скорость деформации 0,009 1/с
–	–	≥26	≥29	≥74	–	–	≥98	–	–	–
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
≤60	650-670	≥686	≥882	≥10	–	–	≥40	≥294	269-330	29-37
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч)
–	–	≥700	≥940	≥16	–	–	≥52	–	–	–
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
≤60	670-720	≥588	≥784	≥12	–	–	≥42	≥392	235-277	23-30
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч)
–	–	≥660	≥820	≥14	–	–	≥58	–	–	–
Заготовки деталей трубопроводной арматуры по СТ ЦКБА 016-2005. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
60-200	670-720	≥588	≥735	≥12	–	–	≥40	≥392	235-277	23-30
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч)
–	–	≥630	≥770	≥13	–	–	≥53	–	–	–
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Отжиг или отпуск при 740-800 °C (образцы)
0.2-2	–	–	≥540	–	≥15	–	–	–	–	–
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч)
–	–	≥570	≥710	≥13	–	–	≥53	–	–	–
Лента холоднокатаная 0,05-2,00 мм по ГОСТ 4986-79. Отжиг или отпуск при 740-800 °C (образцы)
0.2	–	–	≥540	–	≥8	–	–	–	–	–
Прокат. Нормализация 1000 °С (охлаждение на воздухе) + Отпуск при 650 °С (выдержка 2-3 ч)
–	–	≥530	≥610	≥14	–	–	≥55	–	–	–
–	–	≥410	≥450	≥21	–	–	≥81	–	–	–
Листовой горячекатаный (1,5-3,9 мм) и холоднокатаный (0,7-3,9 мм) прокат по ГОСТ 5582-75. Отжиг или отпуск при 740-800 °C
–	–	–	≥540	≥17	–	–	–	–	–	–
Поковки. Закалка в масло с 1000-1050 °C + отпуск при 620-680 °C, охлаждение на воздухе
≤300	–	–	–	–	–	–	–	–	269-302	–
Поковки. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск при 700-750 °C, охлаждение на воздухе
≤300	–	≥710	≥850	≥12	–	–	≥40	≥350	–	–
1000	–	≥588	≥735	≥14	–	–	≥40	≥290	–	–
Проволока термообработанная в состоянии поставки по ГОСТ 18143-72 (относительное удлинение, % при расчетной длине образца 100 мм указано дл я проволоки 1-го класса, в скобках – для 2-го класса)
1-6	–	–	590-830	–	–	≥16 (≥12)	–	–	–	–
Проволока. Отжиг или отпуск при 740-800 °C
1-6	–	–	490-830	–	≥12	–	–	–	–	–
Прутки со специальной отделкой поверхности в состоянии поставки по ТУ 14-1-5162-92. Отжиг. Относительное удлинение указано при расчетной длине образца 100 мм
	–	–	530-780	–	–	≥12	–	–	–	–
Прутки со специальной отделкой поверхности по ТУ 14-1-5162-92. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск при 440-460 °C, охлаждение на воздухе. Относительное удлинение указано при расчетной длине образца 100 мм
	–	–	1520-1810	–	–	≥3.5	≥40	–	–	44-50
Прутки, обработанные на заданную прочность (ТП) по ГОСТ 18907-73
≥5	–	–	530-780	–	–	≥12	–	–	–	–
Сортовой прокат горячекатаный и кованый по СТП 26.260.484-2004. Закалка в масло с 1000-1050 °C + Отпуск, охлаждение на воздухе
	250-300	≥1400	≥1700	≥10	–	–	≥35	≥490	–	–
	350-400	≥1300	≥1600	≥10	–	–	≥35	≥490	–	–
	600-650	≥700	≥900	≥16	–	–	≥35	≥490	–	–
	700-750	≥600	≥800	≥13	–	–	≥45	≥588	–	–
Штамповки по ОСТ 1 90176-75. Закалка в масло или на воздухе с 1000-1050 °C + Отпуск при 200-300 °C, охлаждение на воздухе или в масле
	–	–	–	–	–	–	–	–	–	≥48

Характеристики дуплексной нержавеющей стали

Выбирая сталь для производственных нужд, вы должны убедиться, что выбранный вами материал правильный. Каждый сплав нержавеющей стали имеет разные свойства, которые влияют на ковкость, коррозию, прочность и другие характеристики.

Что такое дуплексная нержавеющая сталь?

Дуплексные нержавеющие стали – это ферритно-аустенитные стали, сочетающие в себе преимущества обоих. Они содержат большое количество хрома и азота, что делает их очень устойчивыми как к однородной, так и к локальной коррозии, а также к щелевой и точечной коррозии.Они обладают как хорошей свариваемостью, так и высокой прочностью, а также высокой стойкостью к растрескиванию, которое может возникнуть в результате коррозии под напряжением. У них низкое тепловое расширение, что делает их хорошим материалом для применений, которые включают экстремальные перепады температур. Они могут противостоять истиранию и эрозии.

На уровне микроструктуры дуплексная сталь уравновешивает равные количества аустенита и феррита в отожженном на растворе состоянии. Чем выше температура во время отжига, тем выше будет содержание феррита.Химический состав стали любой марки может незначительно отличаться в зависимости от национальных стандартов. Однако дуплексная сталь полностью соответствует всем требованиям стандарта, указанным в заказе.

Для чего используется дуплексная нержавеющая сталь?

Характеристики дуплексной нержавеющей стали делают ее хорошим материалом для ряда промышленных и инфраструктурных применений, в том числе:

опреснительные установки, где пресная вода добывается из соленой.
мостов.
водонагревателей как для дома, так и для бизнеса.
роторы, рабочие колеса и валы двигателей.
грузовые танки и трубопроводные системы для работы с химическими веществами, которые могут вызывать коррозию других металлов.
Очистка дымовых газов.
систем морской воды, таких как системы охлаждения морской водой.
противовзрывных стен и брандмауэров на морских платформах, таких как буровые.
арматурных стержней, укрепляющих бетонные конструкции.
компонентов для структурного проектирования.
Оборудование для целлюлозно-бумажной промышленности. Дуплексная сталь хорошо противостоит воздействию агрессивных химикатов и тепла, что делает ее идеальной для этих применений.

Компания Great Plains Stainless гордится тем, что предлагает широкий ассортимент марок нержавеющей стали, которые соответствуют вашим потребностям, независимо от области применения. Мы занимаемся специальными сплавами с 1983 года. Имея на складе более 3000 позиций, мы можем быстро доставить вам нужные позиции.Места в Талсе, штат Оклахома-сити; Сантьяго, Чили; Шанхай, Китай, и Нельсон, Новая Зеландия означают, что мы можем предложить вам доставку в тот же день в более чем 50 стран, а также удобные варианты перевозки. Свяжитесь с нами сегодня, чтобы обсудить ваши потребности в нержавеющей стали и то, что мы можем для вас сделать.

Механический фитинг T для труб из нержавеющей стали (Hitachi Metals) | Hitachi Metals

5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	22.22	15,88	20Su	13Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	28,58	15,88	25Su	13Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	28.58	22,22	25Su	20Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	34	15,88	30Su	13Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	34	22.22	30 Su	20 Su	100
5 дней	Труба Труба, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	34	28,58	30Su	25Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	42.7	15,88	40Su	13Su	100
5 дней	Труба Труба, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	42,7	22,22	40Su	20Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	42.7	28,58	40Su	25Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	42,7	34	40Su	30Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	48.6	15,88	50Su	13Su	100
5 дней	Труба Труба, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	48,6	22,22	50Su	20Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	48.6	28,58	50Su	25Su	100
5 дней	Труба Труба, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	48,6	34	50Su	30Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	48.6	42,7	50Su	40Su	100
5 дней	Труба Труба, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	60,5	22,22	60Su	20Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	60.5	28,58	60Su	25Su	100
5 дней	Труба Труба, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	60,5	34	60Su	30Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	60.5	42,7	60Su	40Su	100
5 дней	Труба Труба, соединение разного диаметра	–	[Тройники + B4712] Тройник разного диаметра	60,5	48,6	60Su	50Su	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра	[Тройники] T	–	15.88	–	13Su	–	100
5 дней	Труба Труба, соединение одинакового диаметра	[Тройники] T	–	22,22	–	20Su	–	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра	[Тройники] T	–	28.58	–	25Su	–	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра	[Тройники] T	–	34	–	30Su	–	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра	[Тройники] T	–	42.7	–	40Su	–	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра	[Тройники] T	–	48,6	–	50Su	–	100
5 дней	Труба⇔Трубка, соединение одинакового диаметра	[Тройники] T	–	60.5	–	60Su	–	100

Характеристики твердости стали 40×13 в поставке. Блог заточки

Одним из самых востребованных материалов в сфере человеческой деятельности является сталь. Сплав железа и углерода обладает уникальными техническими характеристиками, благодаря которым обеспечивается универсальность этого материала. А среди лучших – технические характеристики стали 40х13, поэтому она используется в довольно большом количестве производственных процессов.

Маркировка стали

Чтобы понять характеристики, присущие представленному материалу, необходимо понимать, что означает его маркировка. В мире существует большое количество сталей, все они различаются по своим свойствам. Более того, каждый день может производиться новая марка материала. Поэтому следует понимать аббревиатуру продукта.

Сталь 40х13 легированная, то есть в ее составе кроме углерода и железа есть другие активные элементы.В этом случае хром присутствует: на это указывает буква X в маркировке. Его процент составляет 1,3 процента. Но технические характеристики стали 40х13 зависят в основном от количества содержащегося в ней углерода. В этом случае материал содержит 0,40 процента элемента с атомным номером 6.

Производство легированной стали

Технология производства легированной стали включает несколько этапов, которые в основном осуществляются в электродуговых печах:

Переработка железной руды.
Выплавка стали.
Внесение дополнительных присадок.

В первую очередь очищают железную руду: избавляют от посторонних компонентов, в основном серы и фосфора. Этот процесс осуществляется в открытых плавильных печах по внепечной технологии. Процесс рафинирования – удаление из состава мышьяка и примесей цветных металлов. Осуществляется методом вакуумной плавки.

Следующим этапом производства легированной стали является выплавка стального изделия.Для этого сырье нагревают в дуговой электропечи до температуры от 400 до 600 градусов. При плавлении железо превращается в чугун, имеющий нестабильную кристаллическую решетку. Путем его стабилизации получается сталь.

Для этого в камеру подается кислород, который при горении выделяет углерод в атмосферу топки. Он, смешиваясь с железом, превращает чугун в сталь. После этого в сырье добавляют разнородные добавки (в нашем случае хром). В результате кристаллическая решетка металлического изделия еще больше уплотняется, и получается легированный продукт.

Технические характеристики

После плавки легированной стали следует процесс закалки и отпуска образца. Образец закаливается при температуре 1100 градусов. После этого важно соблюдать постепенный отпуск, иначе образец покроется трещинами. Чтобы этого не произошло, мероприятие проводится при температуре 600 градусов.

Благодаря такому производственному процессу конечный продукт имеет следующие технические характеристики:

Предел прочности при растяжении – 1140 МПа.
Условный предел текучести при остаточной деформации 910 МПа.
Удлинение – 12,5% для пятикратной длины образца.
Ударная вязкость – 12 Дж /.

Эти характеристики позволяют использовать материал в различных сферах жизнедеятельности человека.

Приложение

В промышленности нашла широкое применение сталь 40х13. В основном используется во влажной среде. Содержащийся в нем хром усиливает антикоррозионные свойства, полученные при обычной закалке.

Представленная марка имеет хорошие показатели пластичности: при температуре выше 1000 градусов легко деформируется. Этот материал активно используется при производстве режущего и измерительного инструмента, предметов домашнего обихода.

Характеристики стали 40х13 позволили использовать ее в производстве деталей машин, в основном подшипников и деталей компрессоров. Главное условие использования готовых элементов – температура рабочей среды не должна превышать 400 градусов.В строительстве материал практически не используется, потому что он не сваривается.

Антикоррозийные характеристики и их влияние на использование стали

Сталь 40х13 ГОСТ имеет отличительные показатели коррозионной стойкости. Это достигается закалкой продукта от температуры, при которой обеспечивается полное растворение карбидов. Но если после термообработки повысить температуру отпуска, произойдет снижение коррозионной стойкости из-за улетучивания хрома из материала.Снижение параметров происходит при температуре выпуска выше 600 градусов.

В результате для получения более благоприятных технических характеристик стали 40х13 ее необходимо закалить при температурах от 200 до 300 градусов для получения высокой твердости и коррозионной стойкости, либо при температуре 600-650 единиц Цельсия – до преобразовать продукт в сталь для конструкционных целей …

Сталь нержавеющая 40Х13, химический состав которой должен соответствовать требованиям ГОСТ 5632, выпускается в ассортименте прутков и листов по ГОСТ 5949.Особенности эксплуатации этой стали обуславливают повышенные требования к качеству ее термообработки.

Состав, свойства и применение

Сталь 40Х13 характеризуется высоким содержанием хрома (от 12 до 14%) при минимально допустимом процентном содержании марганца (до 0,8%). Никель, обычно добавляемый в мартенситные стали, в этой стали отсутствует. Это снижает риск образования карбидов на границах зерен и способствует механической стабильности.

при температуре 200 ° С для непрерывной эксплуатации изделий из стали 40Х13 предел прочности не менее 960 МПа, предел текучести 830 МПа, ударная вязкость 500 кДж / м 2;
при температуре 400 ° С непрерывной эксплуатации изделий из стали 40Х13 предел прочности не менее 795 МПа, предел текучести 685 МПа, ударная вязкость 750 кДж / м 2.

Таким образом, данную сталь отличает повышенная устойчивость к вибрациям и знакопеременным нагрузкам, возникающим в узлах и частях оборудования, рабочие температуры которых превышают 300… 350 ° С. К этим деталям относятся измерительные устройства, используемые при ковке и штамповке, ответственные части компрессорных агрегатов, пружины, нагретые до 75 ° С. Иногда из этого материала изготавливают и деформирующие инструменты, например, режущие ножи станков горячей штамповки.

Все эти области применения требуют от материала повышенной прочности и твердости. Между тем, применительно к сталям мартенситного класса такую комбинацию получить достаточно сложно, так как при повышенной твердости изделия становятся достаточно хрупкими, а при ударных нагрузках склонны к растрескиванию.

Выбор оптимального режима термообработки

В зависимости от конкретных условий производства сталь термически обрабатывается двумя способами:

Нормализация при температуре выдержки 1050 … 1100 ° С с последующим высоким отпуском от 600 ° С. … 650 ° C. Нормализация стабилизирует структуру стали, уменьшает количество остаточного аустенита и улучшает обрабатываемость на металлорежущих станках. Это позволяет использовать данную технологию термообработки для изготовления ступенчатых валов и полуосей, которые работают в основном в условиях повышенной влажности, а также в условиях коррозионно-механического износа.
Ступенчатая закалка с высоким отпуском. Продолжительность и количество циклов закалки зависит от требуемой твердости поверхности и конечной микроструктуры. Закалка стали 40Х13 этим методом производится для изделий, которые в процессе эксплуатации периодически подвергаются ударным нагрузкам.

При выборе режима термообработки необходимо учитывать, что штамповка стали 40Х13 происходит в диапазоне температур 950 … 1150 ° С: именно в этом диапазоне материал имеет максимальную пластичность.

Во всех случаях сталь отжигается перед обработкой. Это связано со следующими особенностями:

наличие карбидов хрома, которые образуются при горячей прокатке заготовок. Они сосредоточены на границах зерен вокруг основной, более пластичной структуры;
Наличие цементита, который по структуре и размеру зерна отличается от любого из своих карбидов хрома. Это вызывает остаточные растягивающие напряжения, снижающие прочность;
опасность чрезмерного количества остаточного аустенита, который также увеличивает твердость и снижает пластичность;
Склонность данной стали к деформационному упрочнению при пластической деформации.

Экспериментально установлено, что для получения оптимальной макроструктуры режим отжига должен быть следующим: нагрев до 690 … 730 ° С с выдержкой до полного нагрева участка детали и последующее охлаждение вместе с топка до 500 … 550 ° С (далее – на воздухе). Конечная структура – гранулированный перлит, который выгодно отличается своей стабильностью, сбалансированностью и наличием мелких зерен.

Технология термообработки

Нормализация стали 40Х13 применяется реже, в основном после горячей штамповки / ковки, когда слиток или заготовка нагревали до максимально возможных температур.При длительном нагреве ускоряется рост зерна, что нежелательно с точки зрения трудоемкости при окончательной обработке изделий. Однако нормализация необходима, если нормализованная и отпущенная деталь имеет сложную форму, с множеством вариаций поперечного сечения или если есть острые углы и кромки.

Основная цель закалки – обеспечить достаточное процентное содержание мартенсита в стали. Такие требования выдвигаются, если деталь в процессе эксплуатации будет испытывать значительные рабочие нагрузки.Максимально достижимая твердость после закалки обычно составляет 50… 55 HRC. Это обеспечивается следующим режимом термообработки: закалка от 1000 … 1050 ° С в масле с последующим низким – 230 … 280 ° С – отпуском.

В связи с низким температурным диапазоном термообработки нагрев осуществляется в высокоскоростных нагревательных печах с высокоточными системами автоматического регулирования температуры.

Особые требования по соблюдению технологических режимов закалки стали 40Х13:

Температура среды, используемой для охлаждения изделий после их закалки, должна быть 50… На 75 ° C ниже, чем температура окончания мартенситного превращения. Для рассматриваемой марки стали 650 … 670 ° С. В качестве таких сред используются масляные, щелочные или солевые расплавы. Например, расплав солей KNO 3 и NaNO 3 в соотношении 1: 1 имеет соответствующие возможности. Масляные ванны менее предпочтительны, так как металл науглероживается при длительной выдержке. Это хоть и увеличивает твердость, но ухудшает обрабатываемость заготовок, особенно при токарной и фрезерной обработке.
Время выдержки изделий при закалке и последующем охлаждении до нескольких часов. Столь длительный период выдержки обусловлен необходимостью создания условий для полного мартенситного превращения.
Скорость дальнейшего (после отпуска) охлаждения закаленных заготовок не имеет особого значения и определяется только производственными возможностями. В этом случае охлаждение деталей желательно не в духовке, а на открытом, но спокойном воздухе. В таких условиях мартенситное превращение протекает полностью.

Материал ножа должен обладать определенными свойствами. Будьте достаточно мягкими, чтобы точить, и достаточно твердыми, чтобы не затупиться при резке. Не ржавеют, устойчивы к перепадам температур, достаточно безопасны для пищевой промышленности. Требуемые качества достигаются составом и обработкой. Популярный сплав для производства ножей из нержавеющей стали 40Х13 … Применяется в быту, промышленности, рыбаках, охотниках. Эта сталь отличается от других – невысокой стоимостью и простотой в уходе. Качество материала зависит от страны производителя, чистоты сплава.

Характеристики стали

Сталь

– мартенситного класса, предназначена для деталей, работающих в диапазоне температур от до 450 градусов , а также в агрессивных средах. Принадлежит к группе X13 … Отсутствие никеля снижает образование карбидов, что способствует стабильности механических свойств. Количественный состав дополнительных легирующих элементов в группе одинаковый. Это позволяет в результате применения технологии термообработки иметь ряд механических и химических свойств:

Коррозионная стойкость.
Термостойкость.
Термостойкость.
Износостойкость.

Коррозионная стойкость обеспечивает сохранение мартенсита , карбидов и остаточного аустенита в затвердевшем состоянии микроструктуры. Отличается повышенной устойчивостью к вибрации и переменным нагрузкам, возникающим у изделий, работающих до температуры выше 300 градусов Цельсия .

Для материала этого класса непросто получить сочетание прочности и твердости.Чем выше твердость, тем более хрупкими становятся детали, а при ударных нагрузках они склонны к растрескиванию.

Термическая обработка применяется в зависимости от условий эксплуатации изделия. Для валов и осей, работающих в условиях механического и коррозионного износа во влажной среде, применяется нормализация с выдержкой и высоким отпуском. Для изделий, подвергающихся ударным нагрузкам в процессе эксплуатации, применяется ступенчатая закалка с высоким отпуском, количество циклов зависит от необходимой твердости поверхности.

Индекс твердости поверхности ножа 40-60 HRC … Рабочий диапазон 52-58 HRC … Сталь 40Х13 трудно закаливаемая … Но можно достичь 57 HRC … Доставка Состояние обеспечивает твердость проката до 229 НВ .

Скважина, подверженная горячей деформации – ковка с медленным нагревом и охлаждением. Холодная деформация ограничена.

Сплав выпускается в горячекатаном виде. Бывает листовой, фасонный, сортовой, калиброванный пруток, лента, лента, проволока.

Аналоги стали и области применения

4X13 – старое название. Есть зарубежные аналоги, которые отличаются чистотой сплава, отсутствием или наличием примесей.

Зарубежные аналоги от разных поставщиков: американский AISI420, японский SUS420J2, французский X40Cr14, английский 420S45, итальянский X40Cr14, испанский F.3404, китайский 4C13, польский 4х33, чешский 17024. Все аналоги имеют схожие характеристики.

Область применения:

Инструмент измерительный.
Режущий инструмент.
Предметы домашнего обихода.
Инструменты медицинские.
Валы.
Пружины.
Подшипники.
Измерительные приборы для кузнечной промышленности.
Детали компрессорных агрегатов.
Ножи отрезные для станков горячего тиснения.

Преимущества использования стали

Преимущества использования деталей из сплава 40Х13:

Срок службы деталей 40Х13 не ограничен.
Продукция проявляет стойкость к коррозии.
Сравнительно невысокая стоимость сырья и готовой продукции.
Нож из этого материала будет достаточно гибким.
Не требует регулярной заточки.
Кромка не тускнеет при правильном использовании.

Недостатки использования

К недостаткам деталей из 40Х13 можно отнести:

Устойчивость к агрессивным средам.
Плохая свариваемость деталей.
Для достижения необходимого показателя твердости необходимо применять многоступенчатую закалку и отпуск.
Не использовать на твердых поверхностях.
Не рекомендуется хранить во влажных условиях, деталь подвержена точечной коррозии.

Появление точек коррозии из-за неправильного хранения снимет повторную заточку, которую относят к недостаткам и преимуществам стали.

Как сделать нож из стали 40Х13

Технология изготовления ножа из стали 40Х13 такая же, как и для других марок стали.Если вы делаете свою первую лопатку, то сталь 40Х13 нужна для освоения технологического процесса .

Заготовка должна быть кованной, предпочтительно с учетом конфигурации … Процесс ковки укрепляет структуру, что хорошо сказывается на свойствах режущей части.

На поковку наносится шаблон будущего клинка, вырезанный по контуру. Резка производится только в отпущенном состоянии заготовки с одновременным охлаждением.Не перегревайте при резке.

Кромки предварительно обработаны и заточены, плоскость до необходимых размеров, в ручке просверлены отверстия для установки крепления штифтов. Термическая обработка (закалка, отпуск) проводится для придания твердости и пластичности.

Заготовка шлифуется с принудительным охлаждением. Перегрев ослабит сталь и снизит прочность. Полируется до блеска.

Изготовленная деревянная ручка крепится на шпильки. Наклеена на эпоксидный клей, отшлифована до гладкости, чтобы хорошо ложилась в руке, обработанной маслом.Масло защищает от влаги, придает красивой деревянной ручке. Окончательная шлифовка режущей кромки лезвия. Удобный и практичный нож готов.

Выход

Безопасная и широко применяемая сталь подходит для обычных кухонных ножей … Без них в хозяйстве не обойтись – простота ухода, легкость заточки, нержавеющие свойства. Нарезать любой продукт несложно. Достаточная твердость корпуса ножа, острота лезвия, не слишком широкий нож – позволят тонко нарезать любой продукт.

Широко применяется в быту – нож на кухонном столе, скальпель в руках хирурга, измерительные приборы, пружины, валы, товары для дома, в промышленности.

Любой материал, включая сталь, обладает определенными уникальными свойствами. Специалисты по разработке новых марок стали прилагают максимум усилий для получения оптимальных свойств и характеристик. В полной мере это относится к стали 40Х13.

Основные характеристики

Сталь 40Х13, иногда обозначаемая как 4Х13, относится к коррозионно-стойким, жаростойким сортам.Отечественный заменитель – сталь 30Х13. В химический состав этого материала входят:

углерод до 0,45%;
хром до 14%;
прочие материалы (кремний, марганец и др.) До 0,8%.

Данный состав позволяет изготавливать из данной стали следующие изделия:

инструмент режущий и измерительный;
медицинские, в том числе хирургические инструменты;
элементов конструкций, работающих в слабокоррозионных средах.
пружины, крепеж, валы, подшипники, способные работать в агрессивных средах, в том числе при температуре до 450 ºC.

Этот материал получают в открытых печах. Чаще всего используются индукционные печи. Сталь плавят при температуре от 850 до 110 градусов Цельсия. Этот режим обеспечивает его полную деформацию. Для предотвращения образования трещин и других дефектов используются различные температурные режимы, применяемые поочередно. Кстати, для использования деталей из марки 40Х13 в агрессивных средах с целью повышения их устойчивости к коррозии рекомендуется их поверхность шлифовать.

Сталь
данной марки недопустима для создания конструкций с применением любых видов сварки.

Аналоги

Среди импортных аналогов стали марки 40х13 можно выделить следующие:

США – 420;
Германия – 1,4031;
КНР – 4С13.

ГОСТ

Металлургическая промышленность выпускает следующий ассортимент – лист (ГОСТ 5582-75), пруток ГОСТ 18907-73, проволока (ГОСТ 18143-72).

Термическая обработка стали

Свои уникальные свойства, в частности повышенная устойчивость к коррозии, марка 40Х13 получает в результате комплексной термообработки.

Состав стали 40Х13 после закалки:

карбиды;
мартенситов;
остатков аустенитов.

Следует отметить, что при температуре около 1050 ºC сталь теряет твердость. В первую очередь это связано с тем, что в этом режиме увеличивается количество аустенита. Но когда температура опускается до 500 ºC, твердость возвращается. Это связано с удалением карбидов из стальной конструкции.

Окончательная термообработка (закалка) проводится при температуре 950 – 1000 ºC с последующим охлаждением в масле или на воздухе.При соблюдении всех технологических режимов сталь приобретет необходимую твердость и коррозионную стойкость.

Технологические свойства стали 40Х13

Сплав 40Х13 обладает хорошей приспособляемостью к пластической деформации в горячем состоянии. Его проводят при температуре от 850 до 1100 ºС. Но надо помнить, что при резком нагреве сталь может потерять ряд своих уникальных свойств, например твердость. Именно поэтому процедуру нагрева необходимо проводить на невысокой скорости.Как только температура достигнет 830 ºC, можно приступать к прокатке или ковке. Охлаждение стали также нужно проводить медленно.

Сталь 40Х13 плохо поддается холодной деформации.

Ряд характеристик коррозионно-стойкой и углеродистой стали во многом схож, в частности, по твердости. Но они имеют другую микроструктуру, что приводит к возникновению определенных трудностей в процессе обработки.

Основными трудностями, возникающими при токарно-фрезерной обработке стали марки 40Х13, являются:

упрочнение, возникающее в процессе резания;
размещение отходов переработки;
ускоренный износ режущего инструмента.

Дело в том, что при обработке резанием 40х13 стружка не ломается, как большинство углеродистых сталей, а скручивается в виде длинной стружки. Для решения этой проблемы на режущий инструмент устанавливают специальные приспособления – стружколомы.

Низкая теплопроводность – это хорошо при использовании 40Х13 на практике, но создает определенные трудности при точении. То есть в месте обработки резко повышается температура, в результате чего происходит образование наклепа и неравномерное упрочнение поверхности.Это свойство стали приводит к снижению ресурса режущего инструмента и увеличению обработки детали.

Еще одним свойством 40X13 является наличие в его составе карбида и других соединений, имеющих микроскопические размеры. Их присутствие делает сталь своеобразным абразивом, который выводит из строя режущий инструмент, а это приводит к замедлению обработки.

Для эффективной обработки нержавеющей стали применяется режущий инструмент, на поверхность которого нанесены карбид вольфрама и другие упрочняющие покрытия.

Применение стали 40Х13

Уникальные свойства этой марки стали позволили использовать ее в авиастроении. Дело в том, что промышленность постоянно нуждается в материалах, обладающих высокой прочностью при работе при высоких температурах, например, в авиационном двигателе. Кроме того, в современной авиационной технике детали из этой стали используются в несущих элементах конструкции фюзеляжа и т. Д.

6-я Международная конференция по промышленным лазерам и лазерным приложениям ’98 | (1999) | Публикации

Мощные полупроводниковые лазеры и твердотельные лазеры с диодной накачкой
Авторы): Петр Георгиевич Елисеев; Виктор В.Безотосный

Показать аннотацию

Дан краткий обзор современного состояния проблемы. Приведены результаты экспериментов на непрерывных лазерах с общим КПД 50 процентов и двумерных квантовых модулях с удельной мощностью 1 кВт / см ². Рассмотрены причины ограничения выходной мощности. Численная модель тепловых режимов при работе QCW и CW и модель полного КПД использовались в отношении оптимизации конструкции лазерного резонатора и массива.Обсуждаются ближайшие перспективы улучшения характеристик диодных лазеров.

Модуляция добротности Nd: YAG-лазера с оптически связанными резонаторами
Авторы): Максим В. Большаков; Светлана Анатольевна Кялбиева; Александр Васильевич Федин

Показать аннотацию

Описана динамика генерации мощной одномодовой лазерной системы Nd: YAG с оптически связанными резонаторами при пассивной модуляции добротности кристаллом LiF: F ₂.Установлен механизм возникновения цугов высокоэнергетических наносекундных импульсов при непрерывной накачке. Исследованы режимы генерации, носящие характер разгрузки низкочастотной полости составного резонатора. В пределах 10 процентов получено качественное и количественное совпадение расчетных и экспериментальных параметров излучения средней мощностью до 100 Вт и пиковой мощностью более 400 кВт.

Коллективные моды двумерной лазерной матрицы с дифракционной связью
Авторы): Валерий П.Кандидов; Кондратьев Андрей Валерьевич; Суровицкий М. Б.

Показать аннотацию

Определены условия возникновения эффекта Тальбота для двумерного периодического волнового поля общей конфигурации. Соответствующие расстояния самовоспроизведения выводятся с помощью простого аналитического выражения. Предложена модель динамики коллективной генерации массива волноводных лазеров с дифракционной связью во внешнем резонаторе.На его основе рассчитаны пороги коллективной генерации, селективности внешних резонаторов и распределение поля в дальней зоне для двумерных массивов квадратного и треугольного заполнения. Обсуждается влияние неоднородностей решетки на спектр коллективных мод.

Поляризационные характеристики мощного промышленного СО2-лазера
Авторы): Михаил Г.Галушкин; Александр М. Забелин; Коротченко А.В. В. Н. Черноус

Показать аннотацию

Исследованы поляризационные характеристики излучения промышленного поперечно-проточного лазера на СО ₂ мощностью 5 кВт. Определены условия генерации излучения с линейной поляризацией и режима случайного изменения его направления. Установлена взаимосвязь поляризационных характеристик излучения с параметрами лазера данного типа.

Качество луча мощного СО2-лазера с нестабильным резонатором и зеркалом переменного отражения
Авторы): Михаил Георгиевич Галушкин; Владимир Петрович Якунин; Вадим Васильевич Самаркин; Валентина Е. Завалова

Показать аннотацию

Характеристики луча 2.Исследован промышленный СО ₂ -лазер мощностью 4 кВт с непрерывным токовым разрядом и поперечным потоком газа в зависимости от основных параметров телескопического резонатора с выпуклым зеркалом переменного отражения. Было получено трехкратное уменьшение расходимости пучка и падение мощности всего на 15 процентов по сравнению с обычным стабильным резонатором. Кроме того, достигнута высокая степень согласования параметров оптического резонатора и газоразрядной камеры.

Современное состояние и перспективы химических кислородно-йодных лазеров
Авторы): Марсель В.Загидуллин; Валерий Дмитриевич Николаев

Показать аннотацию

Химический кислородно-йодный лазер (ХКИЛ) – масштабируемый высокомощный лазер, перспективный для промышленного применения. Рассмотрены принципы генерации синглетного кислорода в генераторе синглетного кислорода струйного типа и работы ХКИЛ. Прогресс в области генераторов синглетного кислорода струйного типа позволил разработать компактный высокоэффективный ХИЛ.Различные типы эффективных схем смешения были опробованы в COIL на основе струйного генератора синглетного кислорода высокого давления. Предварительное охлаждение активной среды путем смешивания кислорода с холодным буферным газом азота приводит к высокоэффективной работе малогабаритного ХКИЛ с дозвуковым потоком газа в резонаторе лазера. Обсуждается проект ХКИЛ с высоким давлением кислорода в лазерном резонаторе.

Стабилизация структуры цуга в лазерах УКИ
Авторы): Александр Д.Головин; Валери Н. Рождественский; В. В. Смирнов

Показать аннотацию

Стабильная форма последовательности импульсов естественным образом воспроизводится в лазерах УКИ с малым усилением в активной среде. В лазерах с высоким коэффициентом усиления за проход наблюдается нестабильность цуговой структуры при стабильной полной выходной энергии излучения.Предложены пути стабилизации структуры цуга за счет использования регенеративного усиления или стабилизации усиления активной среды с точностью 0,5%.

Компактные гелий-неоновые лазеры
Авторы): Н. И. Эскин; Ищенко П.И.; Станислав М. Козел; Каплицкий В.Е .; Кононенко В. И.

Показать аннотацию

Представленный лазер является новой разработкой компактного газового лазера с продольным возбуждением.Данная разработка не имеет аналогов и защищена патентом России. Его основные особенности: моноблочная конструкция корпуса, внутренние зеркала, оптический контакт, малые габариты и вес, длительный срок работы и хранения.

Стабилизация параметров лазерного луча
Авторы): Владимир Иванович Балакший; Казарян Александр Васильевич

Показать аннотацию

Исследована акустооптическая система с оптоэлектронной обратной связью, обеспечивающая стабилизацию направления лазерного луча.Рассмотрены различные модификации системы, основанные на изотропной и анизотропной дифракции света. Подробно проанализировано влияние акустооптической селективности на рабочий угловой диапазон и коэффициент стабилизации. Приведены результаты экспериментального исследования системы на основе кристаллической ячейки парателлурита.

Мощный одномодовый волноводный CO2-лазер с диффузионным охлаждением для трансмиокардиальной реваскуляризации
Авторы): Я.И. Беришвили; Л. А. Бокерия; Е. Н. Егоров; Голубев Владимир Сергеевич; Михаил Георгиевич Галушкин; А. А. Хелиминский; Владислав Я. Панченко; А.П. Рошин; И.Ю. Сигаев; М. Н. Вахромеева; Виктор Васильцов; В. И. Йошина; Александр М. Забелин; Евгений В. Зеленов

Показать аннотацию

В статье представлены результаты исследований и разработки многоканального волноводного лазера CO ₂ с диффузионным охлаждением активной среды, возбуждаемой разрядом переменного тока звуковой частоты.Приведено описание мощного одномодового лазера CO ₂ со средней мощностью пучка до 1 кВт. Предлагаются результаты измерения основных параметров лазера, а также результаты работы лазерной головки с длинной активной зоной, работающей в волноводном режиме. В качестве примера применения этих лазеров представлены различные возможности, описание разработанной медицинской системы «Геном», используемой в процедуре трансмиокардиальной лазерной реваскуляризации (TMLR), и клинические результаты возможностей TMLR в хирургическом лечении.

Теоретическое описание динамических явлений при лазерной сварке с глубоким проплавлением.
Авторы): Виталий А. Лопота; Глеб Анатольевич Туричин; И. А. Цибульский; Валдайцева Е.А.; Эрнст-Вольфганг Кройц; Вольфганг Шульц

Показать аннотацию

В статье представлена динамическая модель процесса лазерной сварки с глубоким проплавлением, основанная на вариационных принципах.Модель учитывает течение плавления, волновое движение на поверхности полости, вязкость плавления, давление пузырьков, давление отдачи и параметры излучения. Модель предсказывает автоколебательный характер поведения полости при сварке, причем колебания полости в общем случае являются стохастическими.

Нестационарная гидродинамика в процессах взаимодействия лазерного луча с материалом
Авторы): Владимир С.Голубев

Показать аннотацию

Проведен качественный анализ последних опубликованных результатов исследований глубокого проникновения лазерного луча в материал с интенсивностями луча в диапазоне 10 ⁵ -10 ⁷ Вт / см ². Рассмотрены процессы формирования замочной скважины и лазерной сварки проплавлением. Дан обзор некоторых возможных гидродинамических неустойчивостей поверхности расплава.Нелинейная стадия этих неустойчивостей может сопровождаться инжекцией капель расплава в освещаемый пучком объем. Обсуждается возможный механизм периодического релаксационного переноса расплава в процессе формирования замочной скважины и сварки проплавлением. За этот механизм могут быть ответственны выбросы пара, возникающие при интенсивном испарении капель расплава.

Сварка металлов с глубоким проплавлением импульсным YAG-лазером
Авторы): Сергей В.Каюков

Показать аннотацию

Проанализированы механизмы, зависящие от глубины зоны плавления и кинетических параметров роста парогазового канала с пространственными и временными характеристиками импульсного излучения миллисекундного диапазона длительностей. Описаны условия экспериментальной реализации влияния интенсивности лазерного излучения на приподнятость дна растущего парогазового канала.Приведены оптимальные параметры излучения, обеспечивающие максимальную глубину зоны плавления при заданном энерговкладе.

Численное моделирование и моделирование лазерно-лучевой сварки для производственных и конструкторских разработок.
Авторы): В. А. Судник; W. A. Erofeew; Д. Рададж

Показать аннотацию

Представлены теоретические основы самосогласованного численного моделирования сварки проплавлением.Модель основана на уравнениях переноса энергии и равновесия на свободных поверхностях для уравновешивания давления пара, капиллярного давления и поправочного члена. Поправочный член позволяет уравновесить объем металла с учетом теплового расширения и усадки при сварке и ширины зазора между соединяемыми деталями. Модель проверена сварочными экспериментами на стали и алюминиевых сплавах. Исследованы неопределенности моделирования и проверки геометрических параметров поперечного сечения сварных швов.Представлено соответствующее программное обеспечение DB-LASIM и продемонстрирована его промышленная применимость для стыковых соединений и соединений внахлест.

Неустойчивость парогазовой полости в процессах глубокого проникновения лазерного луча в конденсированную среду
Авторы): Ф. Х. Мирзоев

Показать аннотацию

Представлена теоретическая модель, описывающая динамическое поведение парогазовой полости (ГПС) в процессах глубокого проникновения лазерного луча в конденсированную среду.Рассмотрены неравновесное испарение с поверхности канала, нестационарные гидродинамические процессы и теплопроводность в расплаве. Проведен линейный анализ устойчивости формы ГСС. Получены условия неустойчивости резонатора и их связь с материалами и лучевыми свойствами. Рассчитаны частоты колебаний резонатора.

Истечение газовой струи из конических сопел при лазерной резке
Авторы): Гл.Сипавичиус; Р. Шлежас; П. Вайтекунас

Показать аннотацию

Приведены результаты экспериментальных и имитационных исследований гидродинамических процессов истечения вспомогательного газа из сопел и потока продуктов эрозии из прорези с помощью лазерной резки. Практичность математического моделирования процессов путем решения уравнений Навье-Стокса с использованием программ моделирования «APTEK» и «PHOENICS 1.4 ‘. Результаты расчетов были подтверждены на натурных моделях в туннеле петли гидродинамических испытаний. Затем результаты моделирования были использованы на месте при изготовлении клапанов компрессора методом лазерной резки листов нержавеющей стали 30Х13. Лазерная резка производилась на лазерной технологической установке, созданной на базе импульсного твердотельного лазера ЛИТ-100М.

Газовый поток в имитаторе лазерной резки
Авторы): Ю.Г. Жулев; Наливайко А.Г.

Показать аннотацию

Исследованы механизмы течения воздуха в срезе, создаваемом газовой струей, предназначенной для удаления расплава при газовой лазерной резке. Особое внимание уделяется следующим случаям: начальная точка реза от центра пластины и начальная точка реза от края пластины.

Циклический механизм формирования пропила при газовой лазерной резке металлов
Авторы): Владимир И.Леденев; Владимир Александрович Карасев; Якунин Владимир Петрович

Показать аннотацию

Приведены результаты экспериментальных исследований характеристик пропила заготовок электрокрутки в зависимости от давления в сопле p _n инертного газа и скорости резания v _c. Показано, что ширина пропила уменьшается с увеличением v _c как v _c ^-1/2, а период полос на боковой поверхности уменьшается с увеличением p _n as p _n ^{-1 / 2}.Полученные соотношения хорошо согласуются с выполненными оценками.

Капиллярное явление при удалении расплава при газовой лазерной резке
Авторы): Владимир Иванович Леденев; Владимир Александрович Карасев; Якунин Владимир Петрович

Показать аннотацию

Приведены результаты экспериментального исследования распределения остатка материала расплава под заготовками в зависимости от давления в сопле p _n.Показано, что существует два критических давления p _n, 1 и p _n 2, которые разделяют области полного удержания, частичного удаления и полного удаления расплава. Выполнены оценки p _n,1 и p _n,2, основанные на соотношении времени сбора расплава через фронт резания и развития рэлеевской неустойчивости. Полученные экспериментальные результаты удовлетворительно согласуются с сделанными оценками.

Особенности лазерной резки поляризованным излучением
Авторы): Владимир Г.Низиев; А. В. Нестеров

Показать аннотацию

Представлена трехмерная теория лазерной резки. Оценена эффективность резки при разных типах поляризации. Показано, что предельные режущие характеристики при линейности P-поляризованного пучка существенно хуже по сравнению с потенциальными возможностями, связанными с поглощением P-волн. Эффективность лазерной резки радиально поляризованного луча равна 1.В 5-2 раза больше, чем для пучков с линейной P-поляризацией и с круговой поляризацией.

Пробивка отверстий в стекле с помощью CO2-лазера
Авторы): Олег Алексеевич Новодворский; Рафаэль Я. Сагдеев; Вы. О. Филиппова; Ольга Дмитриевна Храмова

Показать аннотацию

В статье дан обзор результатов экспериментального исследования каналов пробивки в стеклянных образцах излучением одномодового CO ₂ -лазера в диапазоне интенсивностей 4 10 ⁴ -1 10 ⁶ Вт / см ².Исследовано влияние давления воздушного потока, следующего в одном направлении, на скорость штамповки. Пороговые условия образования каналов определялись интенсивностью излучения и избыточным давлением воздуха. Оценена зависимость коэффициента поверхностного натяжения стекла от интенсивности излучения. На основе модели термокапиллярной неустойчивости качественно объяснено изменение периода модуляции поверхности по глубине канала.

Эффект затягивания излучения СО2-лазера в узкий канал при обработке металлов комбинированным лазерным излучением
Авторы): Александр В.Федин; Игорь В. Шилов; Александр Сергеевич Крайнов; Дмитрий Васильевич Малов

Показать аннотацию

Пороговые режимы резки металла комбинированным излучением CO ₂ лазера с кольцевой модой ТЕМ ₀₁, мощностью 800 Вт, диаметром пучка 200 мкм и импульсно-периодическим Nd: YAG-лазером с модой ТЕМ ₀₀, 90 мкм диаметр пучка, средняя мощность 80 Вт.Установлено, что повышение эффективности использования излучения лазера CO ₂ и сужение режущего канала до диаметра пятна Nd: YAG-лазера связано с затягиванием излучения в узкий канал.

Пространственная структура излучения на выходе из отверстия, сформированного в стекле лазерным лучом
Авторы): Олег Алексеевич Новодворский; Михаил Г.Галушкин; Рафаэль Я. Сагдеев; Ольга Дмитриевна Храмова

Показать аннотацию

Экспериментально исследовано изменение углового спектра лазерного пучка, прошедшего через образованное им отверстие в стеклянной пластине толщиной 2 мм, расположенной в окрестности фокуса линзы, помещенной в пучок. Установлено, что это отверстие проявляет себя как фокусирующее устройство и обладает свойствами короткого волновода.Исследована зависимость расходимости излучения от соотношения поперечных размеров отверстия и пучка на входе.

Определение оптимальной процедуры лазерной резки по составу продуктов эрозии.
Авторы): А. Амулевичюс; А. Даугвила; Р. Давидонис; Гл. Сипавичиус

Показать аннотацию

Результаты исследований лазерной резки криволинейных элементов листовых материалов с точностью до 1.Толщина 0 мм. Показана возможность дискретного сбора продуктов эрозии из разных мест лазерного реза и камеры-улавливателя. Собранные образцы исследовали методами мессбауэровской спектроскопии и магнитрометрии. Оптимальное состояние лазерной резки определялось фазовым составом, дисперсностью и магнитными свойствами продуктов эрозии. Оптимальным считался режим лазерной резки при получении мельчайших частиц и наибольшем содержании оксидов железа.Определены гидродинамический и энергетический режимы лазерной резки.

Технологическая особенность лазерной резки при изготовлении деталей для авиационных заводов.
Авторы): Владимир Сергеевич Майоров

Показать аннотацию

Систематизируется опыт замены традиционных методов изготовления тонколистовых деталей для авиационных заводов на лазерную резку.В частности, рассматриваются технологические проблемы изготовления фигурных прокладок из фольги и тонкой нержавеющей стали толщиной от 0,05 до 0,5 мм и ребристых пластин из тонкого гофрированного алюминия. Использовалась автоматизированная система, построенная на твердотельном YAG-лазере мощностью 400 Вт. Найдены оптимальные режимы обработки для достижения необходимого качества лазерной резки. Описываются особенности и технологические приемы изготовления конкретных деталей.

Формирование низкопороговой лазерной плазмы вблизи твердой поверхности
Авторы): Л.Я. Минько; Юрий Александрович Чивель

Показать аннотацию

В результате экспериментов и численного моделирования установлена низкопороговая абляция материалов под действием импульсного лазерного излучения на металлы.Образовавшаяся структура поверхности с теплоизоляционными фрагментами способствует низкопороговому испарению и зажиганию эрозионной плазмы. Проведен анализ экспериментальных данных о пороговых условиях плазмы в широком диапазоне длин волн и длин лазерных импульсов.

Лазерная сварка прерывистоармированных композитных материалов
Авторы): В.Шиганов

Показать аннотацию

Рассмотрены особенности сварки плавлением металлических композиционных материалов и выявлены основные дефекты, возникающие при аргонно-дуговой, электронно-лучевой и лазерной сварке сплавов Al-Be-Mg, Fe-Cu-Pb и Al-Pb. Указаны механизмы образования дефектов и разработаны технологические способы сварки металлокомпозиционных материалов. Эти методы позволяют предотвратить образование дефектов и получить сварные швы с необходимыми механическими свойствами и качеством.

Экспериментальная и теоретическая идентификация информационных сигналов при лазерной сварке
Авторы): Виталий А. Лопота; Глеб Анатольевич Туричин; И. А. Цибульский

Показать аннотацию

Статья посвящена проблеме оперативного контроля параметров резонатора при лазерно-лучевой сварке с глубоким проплавлением.На основе упрощенной модели динамического поведения каверны была разработана стратегия измерения глубины и среднего диаметра каверны. Обсуждаются также возможные способы технической реализации системы мер.

Лазерная сварка сплава Al-Mg (АМг-6)
Авторы): Б. М. Федоров; С. Д. Ворончук; О. Л. Андреев

Показать аннотацию

Объект исследования – сплав Al-Mg, проблемами сварки которого являются высокие деформации тонколистовых конструкций и тугоплавкая оксидная пленка.Предлагается использовать лазерную сварку, характеризующуюся низким удельным тепловложением и высокой концентрацией энергии, с применением некоторых разрабатываемых флюсов, повышающих эффективность процесса и уменьшающих количество оксидных включений в сварном шве.

Лазерная сварка защитных шайб подшипников легкой и сверхлегкой серий.
Авторы): А.А. Гусев; Сергей Васильевич Каюков

Показать аннотацию

Никакие механические способы крепления защитных шайб не могут быть использованы для подшипников легких серий из-за их специфической конструкции. Для этого в статье предложена точечная лазерная сварка. Параметры лазерного излучения определялись исходя из требований минимизации остаточной деформации, ограничения поперечных размеров сварных швов и обеспечения достаточной глубины сварных швов.Создана экспериментально-технологическая установка для лазерной сварки защитных шайб, обеспечивающая качество лазерного луча не хуже 10 мм · мрад, глубину сварных швов не менее 0,2 мм при максимальном диаметре не более 0,1 мм.

Производство порошка нанометрового размера путем испарения мишени с помощью высокоэффективного импульсно-периодического CO2-лазера.
Авторы): Владимир В.Осипов; Ю. А. Котов; Иванов М.Г .; О. М. Саматов; Смирнов П. Б.

Показать аннотацию

В нашей статье сообщается о порошках YSZ путем последовательного испарения и кристаллизации в потоке газа. В применяемом лазере использован оригинальный метод возбуждения активной среды. Эффективность лазера, построенного на основе этого метода, достигла 22 процентов, а удельная выходная мощность – около 1 Вт / см ³.Показано, что импульсный режим более эффективен для возбуждения активной среды и испарения мишени, чем непрерывный. Мишени изготовлены из крупного порошка YSZ с содержанием Y ₂ O ₃ 10,15 мол. процентов испарились и кристаллизовались в потоке очищенного воздуха. Были получены частицы YSZ кубической структуры, которые имели форму, близкую к сферической. Распределение частиц по размерам было близко к логнормальному распределению с dg, равным 10 нм, и (сигма), равным 1,75. Удельная поверхность порошка составила до 70 м ² / г, при этом содержание Y ₂ O ₃ уменьшилось до 9.8 мол. процентов.

Образование интерметаллических фаз при лазерном спекании порошковых СВС композиций
Авторы): Д. М. Гуреев; Алексей Л. Петров; Игорь Васильевич Шишковский

Показать аннотацию

Реализован процесс управляемого лазерного спекания порошковых СВС композиций на основе Ni-Ti и Ni-Al.Определены оптимальные параметры лазерного воздействия, при которых реакция СВС протекает в контролируемом режиме. Фазовый состав спеченной структуры выявлен рентгенофазовым анализом. В частности, показано, что перспективный для использования в медицинской имплантации NiTi-материал с эффектом памяти формы является основой для формирования интерметаллической фазы при лазерном спекании порошковых композиций Ni_Ti.

Изменение структурно-фазового состава при лазерно-ультразвуковой упрочнении инструментальной стали
Авторы): Д.М. Гуреев; Д. О. Чипанова

Показать аннотацию

Экспериментально определены возможности лазерно-ультразвукового упрочнения поверхности при контролируемом изменении ее структурно-фазового состава и уровня остаточных напряжений. На высокохромистой инструментальной стали в исходном отожженном состоянии показано, что более твердые и глубокие зоны поверхностного упрочнения образуются под лазерно-ультразвуковым воздействием.Пластическая деформация поверхности ультразвуком заметно влияет на полноту процесса образования аустенита и тем самым позволяет эффективно контролировать деформированное состояние поверхности в зоне лазерного воздействия.

Программное обеспечение для модели износостойкости инструментов, упрочненных лазерным излучением
Авторы): Сергей И. Яресько; Кобелева Т.К .; Д. И. Грязев

Показать аннотацию

Программа TOOL’s была разработана для реализации нового подхода к оценке эффективности процесса лазерной термообработки.Этот подход заключается в комплексном исследовании влияния режимов лазерного облучения и работы инструмента на износостойкость упрочненного инструмента. В основе этой программы лежит алгоритм обработки результатов многофакторного эксперимента. Программа позволяет построить адекватную модель износостойкости, провести оптимизацию режимов лазерной обработки для конкретных режимов работы инструмента и прогнозировать его износостойкость по экспериментальным данным. Рассчитанные по модели значения износостойкости закаленного инструмента хорошо согласуются с результатами экспериментов.

Влияние лазерной обработки на структуру и свойства углерод-углеродных композитов
Авторы): Д. М. Гуреев; С. И. Кузнецов; Алексей Леонидович Петров

Показать аннотацию

Проведено экспериментальное исследование влияния лазерного излучения на фазовый состав углерод-углеродных композитов с различными типами неграфитизирующей углеродной матрицы и тканевых наполнителей.Было показано, что при лазерной обработке формируется графитоподобная структура материала. Процесс графитации – это гетерогенная кристаллизация. Монохроматическая отражательная способность была измерена для композитов углерод-углерод в диапазоне от 0,4 до 1,06 микрометра и 10,6 микрометра до и после лазерной обработки. Показано, что лазерная обработка вызывает резкое повышение устойчивости углерод-углеродных композитов к окислению в окружающем воздухе при повышенных температурах.

Электронная структура структурных составляющих поверхностного слоя, полученного лазерным легированием
Авторы): В.С. Постников

Показать аннотацию

С помощью рентгеновских исследований показано, что электронная структура структурных компонентов, образующихся в поверхностном слое стали в процессе лазерного легирования, отличается от электронной структуры аналогичных структурных компонентов, сформированных в равновесных условиях. Насыщение твердого раствора сверх предельной растворимости при лазерном легировании приводит к некоторому увеличению локализации электронов на атомах.Анализ распределения электронной плотности в элементарной ячейке твердого раствора показывает, что некоторая часть атомов бора растворяется в твердом растворе на основе железа путем замещения. Неравновесный процесс охлаждения после кристаллизации приводит к заметному изменению электронной структуры борного железа Fe ₂ B. Сравнение борного железа, образованного в равновесных условиях, с борным железом, образующим слой, легированный лазером, показывает, что в элементарной ячейке у последних распределение электронной плотности более размытое, что позволяет говорить о некотором уменьшении степени локализации электронов на атомах.

Особенности структурообразования при лазерном легировании сталей углерод-бор-хромового состава
Авторы): Постников В.С.; С. А. Белова; Калашникова М.С.

Показать аннотацию

В работе исследуются особенности формирования структуры и свойств поверхностных слоев при лазерном легировании поверхности низко-, средне- и высокоуглеродистых сталей с помощью порошкового состава, состоящего из хрома и карбида бора.Анализ полученных результатов показывает, что при лазерном легировании поверхности стали образуется твердый лазерный слой с достаточно однородной структурой. Структура этого слоя состоит из сильно перенасыщенных твердых растворов и закаленных фаз в виде мельчайших частиц как карбидов, так и боридов железа и хрома. Показано, что даже нагрев до высоких температур до 900 градусов С не привел к интеграции упрочненных фаз, что говорит о высокой стабильности структуры при лазерном легировании.Высокая термическая стабильность структуры обеспечивает сохранение высокой твердости лазерно-легированного слоя. Твердость поверхности сохраняется на уровне 6,5-7,0 ГПа даже после нагрева до 900 градусов С.

Динамика лазерного термохимического азотирования поверхности металла
Авторы): Валерий Г. Прокошев; Обгадзе Т.А. Н. Н. Бухаров; С. И. Шишин; Парфионов С.Д .; Сергей М.Аракелян

Показать аннотацию

В данной работе термохимические и гидродинамические процессы при лазерном азотировании поверхности титана исследуются на экспериментальной установке. Рассмотрены математические модели распределения тепла в титане и гидродинамические процессы на поверхности титана под действием лазерного излучения.

Стратегические направления развития лазерных технологий
Авторы): Виталий А.Лопота; Сергей Георгиевич Горный; Глеб Анатольевич Туричин; И. А. Цибульский

Показать аннотацию

Статья посвящена стратегическому развитию лазерной технологии обработки материалов. Обсуждается эффективность лазерной обработки материалов. Предложена структура CAD / CAM систем лазерного лечения. Возможности глобальной сети телекоммуникаций позволяют предоставить широкие возможности использования системы прогнозирования в режиме реального времени.

Прецизионная система фазового сдвига для промышленных лазерных установок
Авторы): В. Н. Глебов; А. М. Малютин

Показать аннотацию

Предложена четырехзеркальная система фазового сдвига для лазерной технологии резки металла.Система сохраняет направление главной оптической оси и позволяет выравнивать значение разности фаз в районе 90 градусов. Представлены характеристики системы фазового сдвига, используемой в лазерной установке CO ₂ мощностью около 5 кВт.

Полупроводниковые лазеры для высокоскоростной оптической передачи данных: исследования по увеличению выхода лазерных массивов
Авторы): Хартмут Хиллмер; Бернд Клепсер

Показать аннотацию

Наши исследования тепловых перекрестных помех лазерных решеток со встроенными тонкопленочными нагревателями включают как теоретические, так и экспериментальные исследования.Сравнивая эффекты преднамеренных геометрических изменений конструкции устройства, мы обнаружили, что относительные тепловые перекрестные помехи критически зависят от расстояния между активной областью и пленочным нагревателем. Самый поразительный результат заключается в том, что минимизация удельного теплового сопротивления устройства не всегда приводит к уменьшению перекрестных тепловых помех. Мы демонстрируем, что дополнительный тепловой барьер рядом с активной областью и / или улучшенная теплопередача между вспомогательной установкой и радиатором могут уменьшить относительные тепловые перекрестные помехи, что совершенно неожиданно с интуитивной точки зрения.Модельные расчеты показали, что производительность устройства может быть увеличена на 20 процентов, улучшив теплообмен между вспомогательной установкой и радиатором.

Оптические фильтры на основе неоднородных сдвинутых по фазе решеток Брэгга
Авторы): Виктор Иванович Соколов; Галина Ивановна Мананкова; Худобенко Александр Иванович; Владислав Я. Панченко; Владимир Н.Семиногов

Показать аннотацию

В статье обобщены результаты теоретических и экспериментальных исследований по созданию и изготовлению субмикронных неоднородных брэгговских решеток с фазовым сдвигом на полупроводниках, полученные в Центре лазерных исследований РАН за последние два года. Обсуждается применимость решеток с фазовым сдвигом для избирательной фильтрации по длине волны и разделения каналов в волоконно-оптических сетях с высокой скоростью передачи данных.

Импульсное лазерное осаждение квантовых пленок висмута
Авторы): Г. Ю. Шубный; Александр Николаевич Жерихин; Прокопов Е.В.; А. М. Цховребов; Л. Н. Жерихина; В. В. Воронов

Показать аннотацию

Тонкие пленки висмута наносились методом импульсного лазерного осаждения.Электропроводность пленок измерялась на месте в процессе осаждения. Наблюдались квантовые колебания проводимости. Пленки исследовались методом фотоэлектронной спектроскопии. Для тонких пленок наблюдалось красное смещение внешней работы выхода около 1,5 эВ.

Синтез одностенных углеродных нанотрубок методом лазерной абляции
Авторы): Андре А. Горбунов; Р.Фридляйн; Х.-Д. Бауэр; М.С. Голден; Р. Шарфенберг; Йорг Финк; Вольфганг Помпе

Показать аннотацию

Синтез пучков одностенных углеродных нанотрубок в процессе лазерной абляции исследован при различных условиях лазерного воздействия. Когда лазер работал вблизи порога автономного режима генерации, был обнаружен удивительно высокий чистый выход нанотрубок.

Лазерно-индуцированные неустойчивости прямого следа действия на поверхности
Авторы): В. А. Чуйко; Михаил Н. Либенсон; С. М. Сарнаков; Галина Дмитриевна Шандыбина

Показать аннотацию

Приведены результаты, подтверждающие важную роль лазерно-индуцированного парофазного окисления в формировании неустойчивости трека действия и самоорганизующихся структур.

Применение лазеров при обработке алмазных пленок
Авторы): Мирослав Михалка; Франтишек Ухерек; А. Кромка

Показать аннотацию

В статье представлен обзор современного состояния применения лазерных технологий при обработке алмазных пленок.Обсуждаются возможности лазерной стимуляции процесса зародышеобразования на поверхности подложки для роста сплошных алмазных пленок и лазерного осаждения алмазных пленок. Проанализировано применение лазерного излучения для обработки алмазов и алмазоподобных пленок и модификации физических и оптических свойств алмазных пленок путем лазерной обработки. Представлены первые результаты приготовления и исследования алмазных пленок.

Импульсное лазерное осаждение сверхтонких многослойных металлических пленок
Авторы): Андре А.Горбунов; А. Целев; Вольфганг Помпе

Показать аннотацию

Высокая эффективность использования материала, сопровождающаяся надежной фильтрацией капель, продемонстрирована в импульсном лазерном осаждении поперечных лучей металлических многослойных слоев с нм-периодом. Средняя и максимальная кинетические энергии ионов в CBLD оказались в 2-3 раза ниже по сравнению с обычным PLD. Представлено баллистическое моделирование толщины результирующего переходного слоя в металлических многослойных слоях с периодом в нм.

Физико-технологические основы графических процессов обработки внутренних дефектов под действием мощных импульсов лазерного излучения
Авторы): Николай Николаевич Давыдов; Серж В. Кудаев

Показать аннотацию

Исследователи образования повреждений в процессах в стекле направлены на изучение механизмов взаимодействия мощных импульсов проникающего лазерного излучения с материалами с целью повышения сопротивления оптических компонентов.Однако процессы образования дефектов структуры стекла в виде локальных участков с низким коэффициентом пропускания видимого света могут найти применение при окончательной обработке стеклянной посуды. Применение режимов обработки с использованием этих эффектов позволяет: повысить художественную выразительность декоративной посуды для отделки интерьеров зданий; решить ряд задач по изготовлению счетных устройств, а также устройств индикации электронных приборов. Математические модели процессов дефектообразования в оптически прозрачных материалах под действием мощных импульсов лазерного излучения необходимы для разработки принципов управления обработкой стекла.

Разработка волоконно-оптических датчиков излучения на основе золь-гель кремнеземистого стекла.
Авторы): Владимир А. Саечников; Элин А. Чернявская; Татьяна Петровна Янукович

Показать аннотацию

Проведены измерения оптического поглощения кварцевых стекол высокой чистоты, изготовленных по золь-гель технологии и подвергнутых гамма-облучению.Были развернуты две различные формы немостиковых дырочных кислородных центров. Аналогичные результаты для световодов из золь-гель кремнеземного стекла были получены на разработанной экспериментальной установке на базе пикосекундного твердотельного лазера. Такие волокна использовались для измерения дозы излучения от разнесенных источников.

Химическое осаждение из газовой фазы диоксида кремния, легированного Er и Al, из летучих металлоорганических соединений
Авторы): Геннадий В.Мишаков

Показать аннотацию

Сообщается о новой технологии изготовления пленок диоксида кремния, со-легированных Er и Al. Пленка диоксида кремния легируется из соответствующих металлических β-дикетонатов во время этого химического осаждения из паровой фазы. Процесс затухания фотолюминесценции пленки измеряли как функцию условий осаждения и отношения (Al) / (Er). Достигнутое время жизни фотолюминесценции подтверждает работоспособность предложенной методики, которая может быть использована для изготовления активных сред планарных оптических волноводных усилителей.

Особенности свечения поверхности металла под действием импульсов YAG: Nd-лазера
Авторы): Александр Федорович Банишев; Владислав Я. Панченко; Алексей Васильевич Шишков

Показать аннотацию

Работа посвящена исследованию лазерно-индуцированного подъема дефектов на поверхность и разрушения W-поверхности.Регистрировалось нетепловое свечение с тыльной, относительно действующих лазерных импульсов, стороны образца. Свечение может быть вызвано дефектами, поднимающимися на поверхность под действием значительных термоупругих напряжений в области лазерного воздействия.

Обнаружение генерируемых лазером волн Рэлея путем регистрации их ИК-излучения
Авторы): Кубышкин Александр Петрович; М.Павел; Уолтер Арнольд

Показать аннотацию

Экспериментально показана возможность дистанционного обнаружения ультразвуковых волн путем измерения ИК-излучения от поверхности. Этот эффект основан на адиабатическом распространении поверхностных волн. Волны Рэлея возбуждались импульсным Nd: YAG-лазером на поверхности стального образца при температурах, близких к 1000 ° C.Температура поверхности оценивалась независимо путем прямого измерения вибрации поверхности с помощью лазерного гетеродинного интерферометра. Наблюдалась хорошая корреляция времяпролетных данных распространения волны Рэлея, а также оцененных и измеренных отклонений температуры. Обсуждается возможность применения этого лазерно-ультразвукового метода оценки свойств материалов при повышенных температурах.

Устройства управления светом светом на основе эффекта поверхностного плазмонного резонанса
Авторы): М.А. Кононов; В. В. Савранский; С. И. Валянский; Виноградов С.В.

Показать аннотацию

Условия возбуждения поверхностных плазмонных волн зависят от диэлектрической проницаемости переходного слоя, граничащего с металлической пленкой, в которой они возбуждаются. Используя это свойство, предлагается семейство устройств, позволяющих управлять светом с помощью света. А именно, это модулятор света, управляемый светом, без внешних электронных устройств, дефлектор света, управляемый светом, и преобразователь света с одной длиной волны излучения в свет с другой длиной волны.

Применение кольцевого лазерного гироскопа для мониторинга вращения Земли
Авторы): Маркова С. Н.; В. Е. Жаров; Крайнов В.А.

Показать аннотацию

Пассивный кольцевой лазерный резонатор квадратного размера со стороной 3.1 м создан в Государственном астрономическом институте им. Штернберга для определения угловой скорости Земли. Работа посвящена построению резонатора и системы согласования мод, оценке параметров резонатора, влиянию изменений температуры на структуру мод, контролю периметра резонатора, влиянию неплоскостности и поляризации света на добротность и, следовательно, , о точности измерения вращения Земли.

Исследование процесса дробления капель на вращающейся пленке жидкости методом лазерной дифракции
Авторы): Сохаил Х.Заиди; Г. Исхак; А. Арусси; Б. Дж. Аззопарди

Показать аннотацию

Явление разбивания капель в случаях, когда капли жидкости падают на вращающуюся поверхность, очень сложно и требует большего внимания. В этом исследовании явление разбивания капель было исследовано путем измерения остаточных размеров капель вокруг вращающегося цилиндра. Полученные результаты предоставляют полезную информацию для понимания многофазного потока в подшипниковых камерах авиационных двигателей.

ИК-лазеры в системах дистанционного зондирования скорости объектов
Авторы): Кузяков Борис Александрович

Показать аннотацию

В статье рассматриваются перспективы использования космических лазеров для дистанционных измерений различных параметров околоземных объектов, имеющих размеры более 500 м, скорость более 20 км / с и т. Д.Расчет мощности лазера проводился для измерения параметров астероида в космическом пространстве.

Лазерные измерения размеров и скорости в многофазных потоках
Авторы): Сохаил Х. Заиди

Показать аннотацию

Точная информация о размере капли и скорости в многофазных потоках является обычным требованием во многих отраслях промышленности.Эта информация может быть получена только в том случае, если измерения проводятся без искажения потока. Для этого используются лазерные методы. В этой статье освещаются проблемы использования этих методов и обсуждаются результаты, полученные на трех различных экспериментальных установках. Было показано, что данные о размере и скорости капель, полученные в результате этого исследования, предоставляют полезную информацию для понимания сложных явлений потока, происходящих в этих каналах. Лазерные результаты, полученные с помощью различных методов, также были проанализированы для идентичных условий потока.

Быстрые лазерные системы для измерения геометрии объектов сложной формы
Авторы): Равиль М. Галиулин; Ришат М. Галиулин; Ж. М. Бакиров; А. В. Воронцов; И. В. Пономаренко

Показать аннотацию

В статье представлены технические характеристики, преимущества и возможности применения автоматизированной оптоэлектронной измерительной системы, разработанной компанией «Оптел» Уфимского государственного авиационного университета.Измерительный прибор может применяться для промышленных разработок и исследований, например, для быстрого прототипирования, а также для получения геометрических параметров в медицине и криминалистике. По сути, это бесконтактная система быстрого сканирования, позволяющая измерять объекты сложной формы, такие как металлические и пластмассовые детали или части человеческого тела.

Повторная интерферометрическая обработка данных для системы бесконтактного контроля профиля поверхности
Авторы): Игорь П.Гуров; Адалет Н. Джабиев

Показать аннотацию

Разработан и исследован рекуррентный метод обработки интерферометрических данных. Предлагаемый метод основан на теории стохастических разностных уравнений. Повторяющаяся фильтрация данных измерения профиля поверхности обеспечивает определение результата в широком диапазоне отклонений профиля с умеренным требованием к априорным оценкам параметров интерферометрического процесса.Найдены оценки точности параметров реального интерференционного сигнала в двухволновом интерферометре с восстановлением фазы в реальном масштабе времени получения данных.

Применение оптических резонаторов для диагностики твердых тел
Авторы): Д. Г. Афонин; А. К. Малышкин

Показать аннотацию

Рассмотрены открытые резонаторы (ОР): сферический ОР со сферическим телом в центре и двухзеркальный полусферический ОР с плоскопараллельным телом.Получены выражения для расчета спектра и добротности. Приведены примеры экспериментального применения таких ОР для твердотельной диагностики.

Недорогие адаптивные оптические устройства для многоцелевого применения
Авторы): Алексис В. Кудряшов; Кулаков В.Б .; Вы. В. Коцуба; Л. В. Новикова; Владислав Я.Панченко; Вадим Васильевич Самаркин

Показать аннотацию

Разработаны и исследованы отражающие и преломляющие модальные корректоры для компенсации крупномасштабных статических и динамических аберраций волнового фронта в лазерах и оптических системах формирования изображения. Большое внимание было уделено проблеме термостабильности поверхности зеркала.Предложен новый прозрачный тип корректора – активная линза. Была разработана 20-канальная компактная и недорогая система управления, способная взаимодействовать с персональным компьютером.

Новый тип жидкокристаллических корректоров волнового фронта
Авторы): Александр Ф. Наумов; Михаил Ю. Локтев; Игорь Р.Гуральник; Глеб Васильевич Вдовин

Показать аннотацию

Предложен новый тип фазовых жидкокристаллических модуляторов с распределенными электрическими параметрами. Эти модуляторы позволяют использовать минимальное количество электродов для получения желаемой формы фазы. Разработаны методы управления и исследованы модальные жидкокристаллические цилиндрические и сферические линзы, а также многоэлементный корректор волнового фронта с управляемым воздействием.Представлена фокусировка с помощью адаптивных линз. Мы демонстрируем два подхода к оптимальному управлению. Первый заключается в вычислении оптимального управляющего напряжения через параметры жидкого кристалла и линзы. Второй заключается в использовании обратной связи.

Компактный аэрозольный лидар для мониторинга марсианской атмосферы по программе NASA Mars Surveyor Program ’98
Авторы): Джордж П.Арумов; Алексей В. Бухарин; В. М. Линкин; А. Н. Липатов; А. Н. Ляш; Владислав С. Макаров; Сергей М. Першин; Тюрин А.В.

Показать аннотацию

Представляем вашему вниманию наш отчет о дистанционном исследовании марсианской атмосферы у поверхности компактным диодным аэрозольным лидаром во время миссии Mars Surveyor Lander-98. Мы планируем изучать суточные и сезонные вариации вертикальной структуры атмосферы у поверхности как в активном, так и в пассивном режиме.В пассивном режиме лидар будет измерять: (1) яркость неба по базовому каналу приема; (2) яркость неба в полосе поляризации дополнительного приемного канала. В активном режиме лидар измеряет вертикальный профиль коэффициента обратного рассеяния в атмосфере.

Контроль пропускания атмосферы с помощью инфракрасных лазеров
Авторы): Сергей В.Иванов; О.Г. Бузыкин; Русянов Дмитрий Александрович

Показать аннотацию

Представлены самосогласованная теоретическая модель и компьютерный код для моделирования управления пропусканием в атмосфере с помощью мощных ИК-лазеров. Моделируются и анализируются спектры неравновесного поглощения атмосферы с высоким разрешением. Приведены результаты расчетов, иллюстрирующих ряд эффектов, сопровождающих распространение интенсивного ИК-излучения в атмосфере: отрицательное поглощение, вызванное инверсией населенностей уровней CO ₂ и H ₂ O: лазерно-индуцированное поглощение; лазерно-индуцированный сдвиг трансмиссионных микроокон; взрывоподобное поглощение.Указанные явления могут лечь в основу новых методов дистанционного зондирования атмосферы.

Проблемы обеспечения потребителей энергии космического лазера на Земле
Авторы): Борис А. Кузяков; Вячеслав Михайлович Батенин; Иван Иванович Климовский; Юрий Борисович Конев

Показать аннотацию

Глобальные космические системы могут быть использованы для решения проблем энергообеспечения Земли в ближайшем будущем.Такая система может включать несколько космических платформ на полярных или гелиостационарных орбитах. В данной статье рассматриваются перспективы использования трех типов мощных ИК-лазеров для космических энергетических систем. Первый тип лазеров – это лазер с оптической накачкой тепловым излучением; в нем используется промежуточный радиатор «черного тела», нагреваемый солнечным излучением, и он дает существенные и важные преимущества. Второй тип лазера – лазер СО ₂ с радиочастотной накачкой. Мы можем использовать несколько лазеров 33 х 30000 Вт в одном модуле для космической лазерной системы мощностью примерно 1 МВт.Для энергоснабжения такой лазерной системы необходим модуль 320 X 320 м ² солнечных элементов. Третий тип лазеров – газодинамический лазер CO ₂. Проведены численные исследования углекислотного лазера, накачиваемого солнечно-тепловым нагревом, и рассчитана выходная мощность лазера около 1 МВт. Для этой лазерной концепции были проведены исследования параметров.

Оптимизация оптической системы лидарных устройств у земли в условиях перемежаемости турбулентности
Авторы): Татьяна И.Арсенян; М. Е. Карасев; Павел В. Короленко; Маганова М.С. Макаров В.Г .; Николай Николаевич Федотов

Показать аннотацию

Рассмотрены физические факторы, влияющие на соотношение сигнал / нос в оптических системах локации в условиях перемежающейся турбулентности. Получены экспериментальные данные по эффектам случайного блуждания, турбулентного уширения, изменения радиуса когерентности локальных флуктуаций интенсивности для узких лазерных пучков.