ISSN 1318-0010 KZLTET 32(1-2)414(1998) LASERSKO POVR[INSKO KALJENJE JEKEL TER LASERSKO PRETALJEVANJE POVR[INE SIVE IN NODULARNE LITINE LASER HARDENING OF STEEL AND MELT-HARDENING OF GRAY AND NODULAR IRON JANEZ GRUM, R. [TURM, P. @EROVNIK Fakulteta za strojni{tvo, A{ker~eva 6, 1000 Ljubljana Prejem rokopisa - received: 1997-10-01; sprejem za objavo - accepted for publication: 1997-12-19 Po letu 1970 zasledimo v strokovni literaturi {tevilne raziskave razli~nih laserskih obdelovalnih procesov kot tudi njihove {tevilne aplikacije. Dana{nje stanje razvoja in uporabe je, da prevladujejo procesi laserskega rezanja in varjenja, medtem ko so le redke aplikacije v tehniki pobolj{anja povr{inskih lastnosti materialov. V prispevku bodo prikazane nekatere na{e izku{nje pri laserskem utrjevanju s pretaljevanjem povr{inskih plasti sive in nodularne litine kot tudi kaljenja jekel. Klju~ne besede: lasersko povr{insko kaljenje, lasersko utrjevanje s pretaljevanjem, jeklo, siva litina, nodularna litina Since 1970 a number of investigations have been published on applications of laser in different machining processes and generally in engineering. The present state in the development and in the applications shows that the prevailing laser technologies are laser cutting and laser welding while applications in the field of heat treatment of surface properties of materials are still scarce. The contribution will present some experiences in researching the use of laser in the field of laser surface melt-hardening on gray and nodular irons and surface layer hardening by the method of transformation hardening. Key words: laser surface hardening, laser melt-hardening, steel, cast iron, nodule iron 1 UTRJEVANJE S PRETALJEVANJEM POVR[INSKE PLASTI Pri sivi in nodularni litini s perlitno-feritno oziroma feritno-perlitno matrico se pri klasi~nih na~inih povr{in-ske toplotne obdelave pojavijo te'ave pri zagotavljanju homogene matrice po kaljenju. Zato tudi ne moremo zagotoviti 'elenega poteka mikrotrdote po globini kaljene plasti in s tem ne dose'emo 'elene obrabne odpornosti. Tako v svetu 'e slabo desetletje potekajo {tevilne raziskave preta[jevanja povr{inske plasti razli~nih vrst sive in nodularne litine kot tudi razli~nih vrstah malo ali celo mo-no legiranih litin1-5. Izjemno fina in homogena mikrostruktura v povr{inskem pretaljenem stanju daje zelo enakomerno mikrotrdoto v tej plasti, medtem ko v ve-ji globini dose'emo nehomogeno in zna-ilno kaljeno mikrostrukturo z izrazitim odstopanjem mikrotrdote od srednje vrednosti. Zanimivo je, da pri di-nami~no obremenjenih delih in ob isto-asni zahtevi po obrabni odpornosti le-teh dose'emo izjemno dobre rezultate. Zato so bile po letu 1990 realizirane {tevilne aplikacije v velikoserijski proizvodnji zelo zahtevnih delov v avtomobilski industrij i, kot so npr. odmi-ne in kolen-aste gredi ter drugi deli. Gladkost povr{ine pre-taljene plasti in majhne notranje napetosti med toplotno obdelavo in tudi prej omogo-ajo relativno plitek odvzem pretaljenega povr{inske plasti z bru{enjem, da dose'emo zahtevane lastnosti povr{ine brez deformacije delov. Na sliki 1 je prikazan postopek utrjevanja s pretaljevanjem tanke povr{inske plasti z laserskim snopom. Zna-ilno za ta postopek utrjevanja je, da segrejemo tanko povr{insko plast nad temperaturo taljenja. @eleni vnos energije pri dani mo-i laserskega izvira dose'emo s spreminjanjem opti-nih in kinemati-nih razmer. Zaradi hitrega pomika obdelovanca dose'emo hitro segrevanje in ohlajanje, ki ustvari v tanki povr{inski plasti modificirano mikrostrukturo6-9. 2 MIKROSTRUKTURA MODIFICIRANE POVR[INSKE PLASTI PO PRETALJEVANJU Mikrostrukturne spremembe pri toplotni obdelavi litine in {e prav posebno pri utrjevanju s pretaljevanjem povr{inske plasti so odvisne od poteka temperaturnih ciklov pri segrevanju in ohlajanju. Pri laserski obdelavi s pretaljevanjem povr{ine dobimo modificirano plast, ki jo sestavljata dve zna-ilni mikrostrukturni coni, in sicer: - pretaljena cona - toplotno vplivana ali kaljena cona. Slika 1: Shemati-ni prikaz postopka laserskega povr{inskega utrjevanja s pretaljevanjem povr{ine Figure 1: Shematic presentation of laser surface melt-hardening KOVINE, ZLITINE, TEHNOLOGIJE 32 (1998) 1-2 117 J. GRUM ET AL.: LASERSKO POVR[INSKO KALJENJE JEKEL TER LASERSKO 2.1 Pretaljena cona Na mikrostrukturo pretaljene cone vpliva dele' raztopljenega grafita v talini in hitrost ohlajanja povr{inske plasti. Zaradi kratkega interakcijskega ~asa laserskega snopa z obdelovancem se pogosto pojavi nepopolno raztapljanje grafita v talini. V kopeli taline prihaja do hidrodinami~nih in hidrostati~nih razmer, ki vplivajo na raztapljanje in gibanje grafitnih lusk ali nodulov proti povr{ini pretaljene plasti. Iz poznavanja velikosti grafita pred pretaljevanjem povr{inske plasti in po njem lahko ugotovimo, kako je potekalo raztapljanje grafita in kak{en je njegov vpliv na mikrostrukturo v pretaljeni plasti. Vsebnost ogljika v pretaljeni coni se zmanj{a zaradi oksidacije in uparjanja grafita. Zelo kompleksne hidrodinami~ne in termodinami~ne razmere v kopeli taline vplivajo na nastanek mikrostrukture v nastali pretaljeni coni. Z difrakcijo rentgenskih 'arkov v pretaljeni plasti (tabela 1) smo z opti~no mikroskopijo ugotovili, da je mikrostruktura sestavljena iz ledeburita z dendriti zaostalega avstenita, manj{ega dele'a finozrnatega martenzita na prehodu med pretaljeno in kaljeno cono in lokalno v povr{ju {e manj{ega dele'a neraztopljenega grafita (slika 2). Tabela 1: Rezultati fazne analize lasersko pretajjenega povr{inske plasti sive litine Grade 200 in nodularne litine 400-12, izraeni v % Table 1: Results of X-ray diffraction of laser remelted layer on the surface of gray iron Grade 200 and nodular iron 400-12 in % Material (ISO) zaostali martenzit 'elezov oksidi grafit avstenit karbid eleza Grade 200 28 20 46 6 / 400-12 34 28 26 7 5 Med strjevanjem pretaljene plasti rastejo dendriti avstenita v smeri proti povr{ini, kar ustreza smeri prevajanja toplote v preostali hladni del obdelovanca. Izjemno hitro ohlajanje tanke pretaljene povr{inske plasti sive in nodularne litine lahko povzro~i v njej naslednje efekte: - nepopolno raztopitev krogelnega grafita pri nodu-larni litini - prerazporeditev neraztopljenih nodulov grafita zaradi vzgonskih in hidrodinami~nih sil - popolno raztopitev luskastega grafita pri sivi litini zaradi ugodnega razmerja med povr{ino in volumnom - brazdavost na povr{ini sive litine z luskastim grafitom, ki se pojavi le pri zelo po~asnem gibanju laserskega snopa po povr{ini obdelovanca zaradi toka kopeli taline okoli laserskega snopa in zaradi delovanja tlaka za{~itnega plina na povr{ino taline - nastanek poroznosti v pretaljeni coni sive litine zaradi uparjanja grafitnih lusk in me{anja taline. Zaradi me{anja taline in zaradi hitrega ohlajanja materiala ostanejo plini ujeti v pretaljeni coni - razpoke v pretaljeni coni sive litine se pojavijo zaradi temperaturnih in mikrostrukturnih napetosti neposredno po strjevanju, ko ima material relativno nizko mejo te~enja. 46 Rezultati mikrostrukturne analize pretaljene povr{in-ske plasti so potrdili, da je siva litina z luskastim grafitom bistveno bolj ob~utljiva za izbiro optimalnih obdelovalnih razmer. Metalografska analiza in ocenjevanje stanja povr{ine pri pretaljevanju sive litine so pokazali, da je optimalna hitrost pomika laserskega snopa in/ali obdelovanca pri izbrani mo~i ve~ja od 24 mm/s. Nasprotno pa se pri pretaljevanju nodularne litine talina vede precej bolje, saj ne prihaja do tako intenzivnega me{anja taline, kar daje po obdelavi zelo gladko povr{ino. Posledica zelo stabilnih razmer pri pretaljevanju povr{inske plasti nodularne litine je, da lahko izbiramo hitrosti pomika laserskega snopa in/ali obdelovanca v mnogo ve~jem razponu. Dobro kvaliteto povr{ine, 'eleno mikrostrukturo in potek mikrotrdote v pretaljeni coni dobimo 'e pri hitrostih pomika ve~jih od 2 mm/s. Glede na izbiro hitrosti pomika lahko dobimo razli~ne vnose energije, s katerimi vplivamo predvsem na globino pretaljene cone. 2.2 Toplotna vplivana ali kaljena cona V toplotno vplivani ali v~asih tudi tako imenovani kaljeni coni potekajo samo fazne transformacije v trdnem stanju. Osnovna perlitno-feritna mikrostruktura se pri segrevanju transformira v avstenit s koncentracijskim gradientom od luske ali nodula grafita. Nehomogeni avstenit se pri ohlajanju transformira v martenzit z zaostalim avstenitom in v ferit. Pri sivi litini s perlitno matrico sestavljajo toplotno vplivano cono luske grafita v martenzitni matrici z zaostalim avstenitom. Pri nodu-larni litini s perlitno-feritno matrico pa je toplotno vplivana cona po pretaljevanju sestavljena iz martenzitne matrice z zaostalim avstenitom in feritom z noduli grafita. Zaradi feritne faze v matrici nodularne litine nastanejo pri segrevanju in ohlajanju v toplotno vplivani Slika 2: Mikrostrukturni posnetek pretaljene cone, pove~ava 500x Figure 2: Microstructure of the remelted zone, 500x KOVINE, ZLITINE, TEHNOLOGIJE 32 (1998) 1-2 J. GRUM ET AL.: LASERSKO POVR[INSKO KALJENJE JEKEL TER LASERSKO coni okoli grafitnih nodulov trde martenzitne lupine. Pogoj za nastanek martenzitnih lupin je poleg feritne faze okoli nodulov grafita potrebna tudi zadostna hitrost segrevanja preko temperature avstenitizacjje in tudi dovolj velika hitrost ohlajanja. Ker poteka celoten proces zelo hitro, se utegne z ogljikom obogatiti le tanj {a avstenitna plast okoli grafitnega nodula. Zaradi velike hitrosti ohlajanja pa dose'emo, da se z ogljikom obogatena avstenitna lupina transformira v martenzitno fazo. Na sliki 3 je v shematski obliki prikazan nastanek martenzitnih lupin okoli grafitnega nodula po laserskem utrjevanju s pretaljevanjem povr{ine. Na slikah od 3a do 3d so prikazane mikrostrukturne spremembe pri segrevanju z laserskim snopom, medtem ko je na sliki 3c prikazana okolica grafita v trdnem stanju. S slike 3d pa lahko ugotovimo, da je zaradi pove~ane koncentracije ogljika pri{lo do zni'anja talilne temperature litine, zato je nastalo lokalno pretaljevanje v ozkem pasu okoli nodula grafita. Tako dobimo lahko poleg martenzitne {e tako imenovano ledeburitno lupino, kar je v shemati~ni obliki prikazano na sliki 3f. Na sliki 4 je prikazan mikrostrukturni posnetek toplotno vplivane cone, v kateri so dobro vidne martenzitne lupine okoli grafitnih nodulov in v nekaterih primerih {e ledeburitne lupine. Rezultate analize oddaljenosti grafitnih nodulov od povr{ine glede na velikost martenzitnih in eventualno ledeburitnih lupin so podani v delu6. Eksperimentalne rezultate smo preverili z izra~uni po difuzijskih ena~bah in ugotovili zelo dobro medsebojno ujemanje. 3 ZAOSTALE NOTRANJE NAPETOSTI PO UTRJEVANJU S PRETALJEVANJEM POVR[INE V sklopu integritete povr{ine obdelovanca po razli~nih postopkih laserskega utrjevanja povr{inske plasti se poleg analiz mikrostrukture in mikrotrdote pogosto priklju-ijo {e analize trajne dinami~ne trdnosti delov in zaostalih notranjih napetosti. Trajna dinami~na Slika 3: Shematski prikaz nastajanja martenzitnih in ledeburitnih lupin okoli grafitnih nodulov v toplotno vplivani coni Figure 3: Formation of hard martensite and ledeburite shells around a graphite nodule in the heat affected zone Slika 4: Mikrostrukturni posnetek toplotno vplivane cone, pove-ava 500x Figure 4: Microstructure of the heat affected zone, 500x trdnost delov je odvisna tudi od vrste in postopka povr{inskega utrjevanja. Aeprav so {tevilni avtorji analizirali razli~ne na~ine povr{inskega utrjevanja na razli-nih materialih in jih tudi razvili do industrijskih aplikacij, pa v strokovni literaturi le redko zasledimo vpliv na~ina vodenja laserskega snopa po povr{ini obdelovanca. Postopek merjenja zaostalih notranjih napetosti v povr{inski plasti smo zasnovali na relaksacjski metodi, pri kateri na osnovi izmerjene deformacije preizku{anca lahko ugotovimo oziroma izra-unamo, kak{ne so notranje napetosti v povr{inski plasti. Merjenje zaostalih notranjih napetosti smo opravili na 4 mm debelih plo{~atih preizku{ancih {irine 10 mm in dol'ine 50 mm. Na-in vodenja laserskega snopa je v vzdol'ni smeri 'agast "cik - cak" na dol'ini 20 mm (slika 5a) in prav tak v pre-ni smeri po celotni {i r i n i preizku{anca in na isti dol'ini (slika 5b). Povr{ina preizku{ancev je bila obdelana z Zn - fosfatom z namenom, da se pove-a absorpcija laserske svetlobe pri in-terakcji z obdelovancem. Pri vodenju laserskega snopa po povr{ini obdelovanca smo zagotovili 30-odstotno prekrivanje pretajene plasti. Na sliki 6 je prikazan potek zaostalih napetosti za oba na-ina vodenja laserskega snopa po povr{ini preizku{anca iz sive litine Grade 200 in na sliki 7 za nodularno litino 400-12. Pri pretaljevanju povr{inske plasti imamo pretaljeno in toplotno vplivano cono, od katerih vsaka po svoje vpliva zaradi sestave mikrostrukture na volumske spremembe in s tem na zaostale notranje napetosti. V splo{nem lahko ugotovimo, da je dele' ledeburita z zaostalim avstenitom in manj{im dele'em martenzita v pretaljeni coni obeh litin zelo podoben, zato lahko pri-akujemo tudi zelo podobno velikost in potek zaostalih notranjih napetosti. Izra-unane 46 KOVINE, ZLITINE, TEHNOLOGIJE 32 (1998) 1-2 J. GRUM ET AL.: LASERSKO POVR[INSKO KALJENJE JEKEL TER LASERSKO . M L-?*-* - -- Vzdolžne sledi A O V 2 * - 20 - --► Ir Prečne sledi iL O v T Slika 5: Geometrija preizku{anca in na—ini vodenja laserskega snopa: a) 'agasto ("cik - cak") v vzdol'ni smeri; b) 'agasto ("cik - cak") v pre—ni smeri Figure 5: Workpiece geometry and different travelling ways of laser beam: a) zig-zag in longitudinal direction; b) zig - zag in traverse direction zaostale notranje napetosti na povr{ini so za sivo in nodularno litino natezne in nato v globini pod 100 mm preidejo v tla~ne. Kak{ne bodo notranje napetosti v ve—jih globinah, je odvisno v najve—ji meri od na~ina priprave oziroma obdelave preizku{ancev. Izkazalo seje, da je potek zaostalih napetosti zelo podoben in skoraj neodvisen od na~ina vodenja laserskega snopa kot tudi neodvisen od na~ina priprave preizku{ancev z absorber-jem. Odstopanja pri izmerjenih notranjih napetostih lahko pripi{emo zmanj{anemu dele'u grafita v pretajjeni coni zaradi upaijanja in raztapljanja grafita v talini. Po ohlajanju kopeli taline nastane v pretajjeni coni cementit v avstenitni osnovi, ki vpliva na zmanj{anje volumna. Zato dobimo v tanki povr{inski plasti pretaljene cone pove~ano koncentracijo grafita in druga~no napetostno stanje kot na spodnjem delu pretajene cone. Razlike v lokalnih notranjih napetostih na mikronivoju lahko izmerimo z rentgensko difrakcijsko metodo, medtem ko nam daje relaksacijska metoda povpre~no velikost zaostalih notranjih napetosti na obravnavanem preizku{ancu v posameznih smereh koordinatnega sistema. Da ne bi povzro~ili vna{anja novih notranjih napetosti z mehanskimi procesi odvzemanja napete plasti, smo se odlo~ili za elektrokemi~ni odvzem materiala preizku{anca na mestu merjenja zaostalih notranjih napetosti. Osnovni princip te merilne metode je, da odstranimo napeto plast na mestu, kjer 'elimo meriti zaostale napetosti. Zaradi elektrokemi~nega raztapljanja napete plasti se poru{i ravnote'no stanje, ki ima za posledico vzpostavljanje novega. Posledice le-tega so tudi deformacije, ki jih lahko merimo z razli~nimi senzorji. V na{em primeru smo se odlo~ili za njihovo merjenje z uporovnimi merilnimi l ist i—i, ki smo jih po ustreznem fizikalnem modelu z ustrezno programsko podporo prera—unali v napetosti. Klju—ni problem pri izra—unu zaostalih notranjih napetosti je bil, kako v dolo—enem trenutku dolo—iti globino odvzema materiala preizku{anca. Postopek je enostaven, —e je —asovni odvzem materiala oziroma raztapljanje preizku{anca linearno. 4 ZAOSTALE NOTRANJE NAPETOSTI PO LASERSKEM POVR[INSKEM KALJENJU RAZLIANIH JEKEL Pri laserskem povr{inskem kaljenju tanko povr{insko plast segrejemo preko temperature avstenitizacije. Izbrali smo volfram-kromovo jeklo, namenjeno za izdelavo razli—nih delov orodij za delo v hladnem stanju, ki ga proizvaja Metal Ravne, poznan pod oznako OSIKRO special. Jeklo ima odli—no rezalno sposobnost, dobro 'ilavost in vzdr'ljivost pri dinami—nih oziroma udarnih obremenitvah. Jeklo je bilo le povr{insko kaljeno s prehodom laserskega snopa po povr{ini obdelovanca. Na—ini vodenja laserskega snopa po povr{ini obdelovanca so bili: 800 «Ç 600 E 400 200 0 CO 0 §"-200 -f "40° 1 "600 -800 Grade 200 Absorber Cinkov fosfat Vzdolžno -------- Prečno •v. ___ \A7V'J 1 i v —1— —1— -1— 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Globina z (mm) Slika 6: Zaostale napetosti po utrjevanju sive litine Grade 200 s pretaljevanjem povr{inske plasti Figure 6: Residual stresses in gray iron Grade 200 after surface melt-hardening Slika 7: Zaostale napetosti po utrjevanju nodularne litine 400-12 s pretaljevanjem povr{inske plasti Figure 7: Residual stresses in nodular iron 400-12 after surface melt -hardening 46 KOVINE, ZLITINE, TEHNOLOGIJE 32 (1998) 1-2 J. GRUM ET AL.: LASERSKO POVR[INSKO KALJENJE JEKEL TER LASERSKO ▲ "s 600 Slika 8: Potek zaostalih napetosti po laserskem povr{inskem kaljenju (oglata spirala) Figure 8: Residual stresses profile below the surface after laser surface hardening (square spiral) - vodenje po oglati spirali z za-etkom v sredini kaljenega podro-ja - vodenje v 'agasti "cik - cak" obliki v pre-ni smeri kaljenega podro-ja - vodenje snopa po {tevilnih zaporednih koncentri-nih krogih s postopnim pove-evanjem premera sledi. V vseh omenjenih primerih smo vodili laserski snop tako, da smo zagotovili 30% prekrivanje sosednjih kaljenih sledi. Na slikah 8 do 10 so prikazani poteki in vrednosti zaostalih napetosti za obravnavano jeklo po laserskem povr{inskem kaljenju. Izbrali smo mo- laserskega izvira 350 W, gori{-no razdaljo le-e 62,5 mm z defokusom 10 mm in razli-ne hitrosti pomikov obdelovanca proti laserskem snopu: 700, 900 in 1000 mm/min. Tako smo dosegli razli-ne vnose energije v povr{insko plast obdelovanca, ki dajejo razli-no maksimalno temperaturo na povr{ini in s tem tudi razli-no globoke in {iroke kaljene sledi. Na slikah so prikazane porazdelitve zaostalih notranjih napetosti v odvisnosti od globine toplotno obdelane povr{ine. Rezultati ka'ejo zelo podoben potek izmerjenih zaostalih notranjih napetosti, -eprav so bili izbrani zelo razli-ni na-ini vodenja laserskega snopa po povr{ini obdelovanca. V obeh primerih smo dobili zelo podobne poteke in vrednosti nateznih zaostalih napetosti v povr{inski plasti, ki v globini okoli 350 ||m spremenijo predznak in preidejo v tla-ne napetosti in nato pri globinah okoli 600 |im zopet preidejo v natezno podro-je. Ve-ja odstopanja smo ugotovili pri toplotni obdelavi povr{ine z laserskim snopom, kije bil voden po povr{ini v obliki koncentri-nih krogov (slika 10). Aeprav je njegovo vodenje po povr{ini obdelovanca simetri-no, pa je v tem primeru toplotno obdelana povr{ina manj {a kot v prvem ali drugem primeru. Prav temu je treba pripisati razlike v spremembi poteka in velikosti zaostalih notranjih napetosti. Pri koncentri-no vodenem laserskem snopu po povr{ini obdelovanca dobimo izjemno visoke natezne zaostale notranje napetosti v globini okoli 750 |im z vrednostmi med 600 in 800 N/mm2. Absolutna vrednost zaostalih napetosti je bila v tem primeru skoraj za faktor dva do trikrat vi{ja kot v predhodnih primerih. Zaostale notranje napetosti so natezne narave na povr{ini obdelovanca pri vseh na-inih vodenja laserskega snopa in so okoli 400 N/mm2, nato postopno padajo do vrednosti ni-pri globini okoli 70 |im. Tla-ne zaostale napetosti se pojavijo torej v globinah, ve-jih od 70 |im, in dose'ejo ponovni prehod v natezno napetost pri 375 |m (slika 8), pri 580-650 |m (slika 9) in kon-no pri 300-370 |m (slika 10). Maksimalna vrednost tla-nih zaostalih napetosti dosega do 400 N/mm2 in so glede na na-in vodenja laserskega snopa v zelo razli-nih globinah. 5 SKLEPI Glede na vse pogostej{e zahteve naro-nikov po zagotavljanju tla-nih zaostalih notranjih napetosti v povr{in-ski plasti izdelkov nastane vpra{anje, kako le-te tudi zagotoviti. Praksa je pokazala, da je mo'no kontrolirati zaostale notranje napetosti z modelnimi preizkusi na materialih, ki jih obdelamo z dano tehnologijo v razli-nih obdelovalnh razmerah. Poznavanje zaostalih notranjih napetosti na modelnih preizkusih nam z zadovoljivo zanesljivostjo omogo-a ocenjevati njihovo velikost in potek v strojnih ali orodnih delih. Slika 9: Potek zaostalih notranjih napetosti po laserskem povr{inskem kaljenju (cik - cak, pre-na smer) Figure 9: Residual stresses profile below the surface after laser surface hardening (zig - zag, traverse direction) Slika 10: Potek zaostalih notranjih napetosti po laserskem povr{inskem kaljenju (koncentri-ni krogi) Figure 10: Residual stresses profile below the surface after laser surface hardening (concentric circles) 46 KOVINE, ZLITINE, TEHNOLOGIJE 32 (1998) 1-2 J. GRUM ET AL.: LASERSKO POVR[INSKO KALJENJE JEKEL TER LASERSKO Prikazani rezultati o izmerjenih zaostalih notranjih napetostih ka'ejo, kako pomembna je pravilna izbira mehanske in toplotne obdelave strojnih delov, da dose'emo dobro vedenje v razli~nih tribolo{kih razmerah in/ali v razli~no dinami~no obremenjenem stanju. Ugotovitve: - Zaostale notranje napetosti po laserskem povr{in-skem kaljenju jekla OSIKRO special so natezne narave do globine okoli 70 mm, nato pa se glede na na~in vodenja laserskega snopa po povr{ini obdelovanca pojavijo tla~ne zaostale napetosti - Zaostale notranje napetosti po utrjevanju s pre-taljevanjem povr{inske plasti sive in nodularne litine ka'ejo zelo podobne poteke in vrednosti, kot so pri laserskem povr{inskem kaljenju jekel, ~eprav so izrazite mikrostrukturne razlike med pretajjeno in kaljeno cono. 6 LITERATURA 1 H. W. Bergman: Current Status of Laser Surface Melting of Cast Iron, Surface Engineering, 1 (1985) 2, 137-155 2 S. Mordike, H. B. Pruel, H. Szengel: Laser Oberflächenbehandlungeine Productionsreifes Verfahren für vielfältige Anwendungen, Nove tehnologije toplinske obrade metala, Me|unarodno savetovanje, Zagreb, Croatia, 1990, 1-12 31. C. Hawkes, W. M. Steen, D. R. F. West: Laser Surface Melt Hardening of S. G. irons; Proceedings of the 1st international conference on Lasers in manufacturing, Brighton, Velika Britanija, 1983, 97-108 4 Y. Guan, J. P. Montagnon, D. Pantelis, Ph. Poupeau, D. Francois: Laser Surface Treatment of Ferrito-pearlitic Spheroidal Graphite Cast Iron, Memoires et Etudes Scientifiques Revue de Metallurgie, 87 (1990) 1, 21-32 5 M. Tsujikawa, M. Hino, M. Kawamoto, K. Okabayashi: "Hard - Eye" Ductile Cast Iron and its Treatment by Laser Quenching, Congress Book: The 8th International Congress on Heat Treatment of Materials, Heat & Surface '92, Ed.: I. Tamura, Tokyo, Japan, 1992, 441-444 6J. Grum, R. [turm: Microstructure analysis of Nodular Iron 400-12 after Laser Surface Melt-Hardening Procedure, Materials Characterizations, 37 (1996) 81-88 7J. Grum, R. [turm: Properties of Laser Surface Melt Hardening on Cast Iron, Conference on Laser Treatment of Materials ECLAT '96, Stuttgart, Nem~ija, 501 -508 8J. Grum, R. [turm, P. @erovnik: Residual Stresses of Overlapping Laser Melt Hardening of Gray and Nodular Iron, Fourth European Conference on Residual Stresses, Cluny en Bourgogne, Francija, 1996, 144-146 9 J. Grum, P. @erovnik, R. [turm: Measurement and Analysis of Residual Stresses after Laser Hardening and Laser Surface Melt Hardening on Flat Specimens; Proceedings of the Conference "Quenching '96", Ohio, Cleveland, 1996, 181-191 46 KOVINE, ZLITINE, TEHNOLOGIJE 32 (1998) 1-2