CO_2 레이저 表面硬化 處理된 AISI 4140 鋼의 疲勞特性에 관한 硏究 = Study on the Fatigue Resistance of AISI 4140 Steel Treated by CO_2 Laser Surface Hardening Technique
저자
발행기관
학술지명
권호사항
발행연도
1996
작성언어
Korean
KDC
436.000
자료형태
학술저널
수록면
189-199(11쪽)
제공처
소장기관
This study has been performed to investigate into some effects of the power density and traverse speed of laser beam on the optical microstructure, hardness and fatigue resistance of AISI 4140 steel treated by laser surface hardening technique.
Optical micrograph has shown that the coarsening of lath martensite and the reduction of usdissolved complex carbides occur with increasing the power density at a given traverse speed. Hardness measurements have revealed that ad the power density increase, hardness value of outermost surface layer increase from H_v=630 to H_v=685 in case of traverse speed of 2.0m/min and hardening depth also increases considerably, showing that hardness values significantly decrease at the boundary between the surface hardened layer and the core. Fatigue test has exhibited that the fatigue strength of laser surface hardened specimen is superier compared to that of untreated specimen, showing that values for the fatigue strength at Nf=10^7 AISI 4140 steel laser-surface-hardened at a low power density of 4076w/㎠ and a high power density of 8153w/㎠ under the condition of a given traverse speed of 2.0m/min are 39kgf/㎟ and 48kgf/㎟, respectively, whereas the fatigue strength of untreated specimen is 26kgf/㎟. Under high stress condition it has been shown that a rapid cleavage fracture appears on the surface hardened layer with a fatigue fracture start point of surface at the tension-compression value of R=-1 and some dimples of ductile fracture are formed in the core. Under low stress condition small amount of oxides appears at the outermost area of fracture surface due mainly to mutual friction occurring during fatigue test and the beach mark of typical fatigue fracture is shown in the vivinity of fatigue fracture start point.
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