name: Формирование структуры и свойств поверхностного слоя конструкционных и инструментальных сталей при лазерной циклической обработке наносекундной длительности
keyword_list: сталь лазерное воздействие наносекундная длительность поверхностное упрочнение модификация материала гравировка стали
abstract: Целью работы являлось выявление закономерностей формирования структуры и свойств конструкционных и инструментальных сталей при циклическом воздействии мощными лазерными импульсами наносекундной длительности. В работе изложены закономерности формирования структуры в результате цикличного наносекундного лазерного воздействия на стали. Определены области параметров лазерного воздействия, при которых наблюдается формирование глубокого кинжального проплавления. Предложен способ расширения сферы применения наносекундных лазерных комплексов для глубокой модификации материалов (упрочнение с увеличением износостойкости деталей, сварка). Разработана методика эксперимента, позволяющая формировать на поверхности образца лазерный пучок с однородным распределением интенсивности по поперечному сечению и высоким контрастом на его границах с вариацией размеров от 0,1 до 1 мм и энергии в пятне от 0,1 до 50 Дж/см2. Разработан датчик давления для измерения уровня воздействия лазерных импульсов при разной энергии воздействия. Исследовано влияние времени воздействия, цикличности на скорость удаления материала при лазерной обработке стали наносекундными импульсами. Реализован режим обработки стали без образования зоны термического влияния на границе испаренного или переплавленного и основного материала. Получены экспериментальные зависимости амплитуды свечения плазмы, скорости ее разлета, давления от плотности энергии лазерного импульса. Проведены оценки параметров образующегося пароплазменного факела. Выявлено влияние диаметра воздействующего излучения на энерговклад в материал. Установлена возможность образования периодических структур из переплавленного материала высокой твердости на глубине до 600 мкм, что увеличивает износостойкость деталей в несколько раз. Успешно проведены промышленные испытания таких деталей.
chairman_dissertation_council.name: Михаил
chairman_dissertation_council.surname: Темлянцев
chairman_dissertation_council.patronymic: Викторович
chairman_dissertation_council.position: проректор по УиВР
chairman_dissertation_council.degree: Доктор технических наук
chairman_dissertation_council.rank: Профессор
chairman_dissertation_council.wos_research_id: L-9698-2013
chairman_dissertation_council.scopus_author_id: 6603347291
chairman_dissertation_council.rinc_id: 449556
chairman_dissertation_council.orcid: 0000-0001-7985-5666
chairman_dissertation_council.territory: РОССИЯ
organization_supervisor.name: Алексей
organization_supervisor.surname: Юрьев
organization_supervisor.patronymic: Борисович
organization_supervisor.position: ректор
organization_supervisor.territory: РОССИЯ
rubrics.code: 29.19.04
rubrics.name: Структура твердых тел
oecds.code: 01.03.UK
oecds.name: PHYSICS, CONDENSED MATTER
speciality_codes.name: Физика конденсированного состояния
speciality_codes.code: 01.04.07
supervisors.fio: Ципилев В.П.
supervisors.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
supervisors.speciality_code: Химическая физика, горение и взрыв, физика экстремальных состояний вещества
supervisors.responsible_type: Научный руководитель
opponents.fio: Клопотов А.А.
opponents.scientific_degree: Доктор физико-математических наук
opponents.speciality_code: Физика конденсированного состояния
opponents.responsible_type: Оппонент
opponents.fio: Хмыров Р.С.
opponents.scientific_degree: Кандидат технических наук
opponents.speciality_code: Материаловедение (по отраслям)
opponents.responsible_type: Оппонент
protection_organization.short_name: ФГБОУ ВО "СИБГИУ", ФГБОУ ВО "СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ",  СИБГИУ,  СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
protection_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "СИБИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ"
protection_organization.ogrn: 1024201470908
protection_organization.supervisor_name: АЛЕКСЕЙ
protection_organization.supervisor_surname: ЮРЬЕВ
protection_organization.supervisor_patronymic: БОРИСОВИЧ
protection_organization.organization_type: Организация
protection_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
protection_organization.okopf: Федеральные государственные бюджетные учреждения
author_organization.short_name: ФГАОУ ВО НИ ТПУ, ТПУ, НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ, ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ
author_organization.name: ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ "НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ"
author_organization.ogrn: 1027000890168
author_organization.supervisor_name: АНДРЕЙ
author_organization.supervisor_surname: ЯКОВЛЕВ
author_organization.supervisor_patronymic: АЛЕКСАНДРОВИЧ
author_organization.organization_type: Организация
author_organization.okogu: Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
author_organization.okopf: Федеральные государственные автономные учреждения