ГОСТ Р 58374-2019

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ЛАЗЕРНОЕ ТЕРМОУПРОЧНЕНИЕ ДЕТАЛЕЙ МАШИНОСТРОЕНИЯ

Требования к аттестации технологического процесса

Laser heat-hardening of machinery parts. Requirements for qualification of technological process

ОКС 25.200

Дата введения 2020-09-01

Предисловие

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

2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 296 "Оптика и фотоника"

3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 27 сентября 2019 г. N 814-ст

4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Правила применения настоящего стандарта установлены в статье 26 Федерального закона от 29 июня 2015 г. N 162-ФЗ "О стандартизации в Российской Федерации". Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодном (по состоянию на 1 января текущего года) информационном указателе "Национальные стандарты", а официальный текст изменений и поправок - в ежемесячном информационном указателе "Национальные стандарты". В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ближайшем выпуске ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты". Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет (www.gost.ru)

     1 Область применения

Настоящий стандарт устанавливает требования к аттестации технологического процесса (ТП) лазерного термоупрочнения (ЛТ) деталей машиностроения по ГОСТ Р 58432.

     2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ 3.1102 Единая система технологической документации. Стадии разработки и виды документов. Общие положения

ГОСТ 3.1405 Единая система технологической документации. Формы и требования к заполнению и оформлению документов на технологические процессы термической обработки

ГОСТ 1497 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение

ГОСТ 5639 Стали и сплавы. Методы выявления и определения величины зерна

ГОСТ 8233 Сталь. Эталоны микроструктуры

ГОСТ 9450 Измерение микротвердости вдавливанием алмазных наконечников

ГОСТ 9454 Металлы. Метод испытания на ударный изгиб при пониженных, комнатной и повышенных температурах

ГОСТ 14019 Материалы металлические. Метод испытания на изгиб

ГОСТ Р 56512 Контроль неразрушающий. Магнитопорошковый метод. Типовые технологические процессы

ГОСТ Р 58375 Лазерное термоупрочнение деталей машиностроения. Термины и определения

ГОСТ Р 58432 Лазерное термоупрочнение деталей машиностроения. Технологический процесс

ГОСТ Р ЕН 13018 Контроль визуальный. Общие положения

ГОСТ Р ИСО 3452-1 Контроль неразрушающий. Проникающий контроль. Часть 1. Основные требования

ГОСТ Р ИСО 16810 Неразрушающий контроль. Ультразвуковой контроль. Общие положения

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодному информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячного информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт, на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

     3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины по ГОСТ Р 58375.

     4 Требования к процедуре аттестации

4.1 Общие положения

4.1.1 Для проведения аттестации ТП ЛТ деталей машиностроения, изготовленных из конструкционных сталей, упрочняемых традиционной термической обработкой, выполняют проверку технологических операций и последовательность их выполнения, применяемого оборудования и оснастки, технологических режимов, анализ применяемых методов контроля, проводят оценку качества ТП и параметров поверхностно-упрочненного слоя путем изготовления, упрочнения и испытаний контрольных образцов и штатных деталей.

4.1.2 Аттестация ТП должна быть проведена до внедрения ЛТ в производство.

4.1.3 Изготовитель может дополнительно к требованиям ГОСТ Р 58432 разработать нормативную документацию на ЛТ для каждой конкретной детали или нескольких деталей с описанием ТП и заданной последовательности выполнения технологических операций.

4.1.4 Виды и комплектность технологической документации (ТД) - по ГОСТ 3.1102. Правила оформления документации на процессы термической обработки - по ГОСТ 3.1405.

4.2 Технические требования

4.2.1 К проведению аттестации должны быть подготовлены предварительные технические требования к ТП с указанием предельных отклонений соответствующих параметров. Перечень технических требований приведен в приложении А.

4.2.2 Технические требования должны быть классифицированы как предварительные, пока не проведена аттестация ТП в соответствии с требованиями настоящего стандарта.

Технические требования должны содержать подробную информацию, необходимую для подготовки и выполнения ЛТ.

4.2.3 Информация, приведенная в настоящем стандарте, является достаточной для большинства процессов ЛТ. Для некоторых областей применения может потребоваться ее дополнение или сокращение. Соответствующая информация должна быть учтена в технических требованиях.

Требования к подготовке поверхности деталей, предназначенных для ЛТ, - по ГОСТ Р 58432.

4.3 Проверка технологического оборудования, оснастки и инструмента

При проверке оценивают:

- номинальную мощность лазера (с указанием типа и модели);

- режим работы лазера;

- номинальные значения длины волны, длительности импульса и частоты следования импульсов лазерного излучения (при импульсном режиме работы);

- нестабильность мощности (энергии) лазерного излучения;

- метод передачи излучения от лазера к фокусирующей оптической головке с указанием типа применяемых волоконных, зеркальных или линзовых устройств;

- расстояние от лазера до фокусирующей оптической головки (при необходимости);

- фокусное расстояние фокусирующей оптической головки;

- систему управления (с указанием типа и модели);

- формирователь пучка лазерного излучения;

- измеритель температуры в зоне обработки;

- способы фиксации и перемещения детали и контрольных образцов;

- инструменты для подготовки поверхности перед ЛТ и очистки поверхности после ЛТ (при необходимости).

4.4 Проверка режимов лазерного термоупрочнения

Проверку режимов ЛТ проводят в зависимости от применяемого способа его проведения: без колебаний пучка лазерного излучения с указанием энергетических, временных и технологических параметров процесса ЛТ или с колебанием пучка лазерного излучения с дополнительным указанием частоты колебаний, амплитуды колебаний, коэффициента перекрытия зон упрочнения.

4.5 Проверка параметров лазерного излучения и термоупрочнения

При проверке оценивают:

- мощность лазерного излучения и процедуру измерения мощности с указанием средства измерения;

- распределение плотности мощности (энергии) излучения по сечению лазерного пучка;

- параметры импульса при работе лазера в режиме импульсной генерации излучения (частоту следования импульсов, длительность импульса, форму импульса);

- изменение мощности лазерного излучения, включая период нарастания и спада, если применяется;

- параметры колебания лазерного пучка при сканировании (амплитуду, частоту, скважность), если применяется;

- скорость перемещения лазерного пучка относительно обрабатываемой поверхности;

- изменение скорости перемещения детали, если применяется;

- смещение по нормали фокальной плоскости относительно обрабатываемой поверхности;

- направление ЛТ;

- ширину полосы лазерного воздействия (зоны упрочнения) на обрабатываемой поверхности при работе лазера в режиме непрерывной генерации излучения;

- размер пятна лазерного излучения на обрабатываемой поверхности;

- коэффициент перекрытия зон упрочнения;

- шаг упрочнения;

- триботехнический рисунок ЛТ;

- параметры технологического, защитного газа (обозначение, расход, давление, чистоту), если применяется.

4.6 Проверка операций после лазерного термоупрочнения

При проведении ЛТ с нанесением поглощающего покрытия должны быть установлены требования к очистке поверхности детали от следов покрытия после ЛТ.

Необходимость проведения и требования к механической и/или химической обработке после ЛТ должны быть указаны в КД и/или ТД.

4.7 Проверка деталей, прошедших лазерное термоупрочнение

После проведения ЛТ детали подвергают контролю по следующим параметрам:

- по геометрическим параметрам зоны лазерного воздействия и ее составляющих (зоны оплавления, зоны закалки, переходной зоны);

- поверхностной твердости зоны лазерного воздействия и твердости сердцевины;

- распределению микротвердости зоны лазерного воздействия;

- микроструктуре материала по толщине поверхностно-упрочненного слоя;

- номеру зерна стали, оценке структурных составляющих зоны лазерного воздействия и сердцевины в баллах (при необходимости);

- механическим и/или другим свойствам материала детали после проведения ЛТ (при необходимости);