При фокусировании излучения сферической оптикой облученная. зона в плане имеет вид круга диаметром D. Тогда в случае однокоординатной (линейной) обработки скорость упрочнения оп­ределяется из выражения

, где D длина участка упрочнения; t -время обработки; п -число импульсов; K0 — коэффициент перекрытия; f — частота следования импульсов.

При двух координатной обработке одними из основных пара­метров является шаг s относительного перемещения по оси х и шаг s' перемещения по оси у. От соотношения этих шагов и диа­метра зоны облучения зависят степень заполнения (упаковки) профиля, эффективность процесса. Обработка может быть реали­зована по одной из четырех схем (табл. 2). Эффективность обра­ботки по схеме характеризуется коэффициентом использования импульсов Ки, который определяется из соотношения

где F' — площадь облученной поверхности.

Производительность процесса двухкоординатной обработки

Это выражение может быть использовано для ориентировочной оценки производительности, так как реальные условия вносят свои коррективы. Например, при D = 4 мм, Ки—0,74 (см. табл. 4, схе­ма 3) и f =1 Гц производительность упрочнения составит 550 мм2/мин.

К технологическим характеристикам упрочнения импульсным излучением относятся размерные параметры (диаметр единичной зоны упрочнения, ширина линейного упрочнения, глубина упроч­ненной зоны), степень упрочнения (микротвердость), шерохова­тость обработанной поверхности и др. Па эти характеристики влия­ют вид обрабатываемого материала, схема обработки, энергети­ческие параметры облучения, эффективность поглощения излучения, среда и т. п. Так, с увеличением плотности мощности излучения q возраста­ет - как ширина В (диаметр единичного пятна D), так и глубина И зоны линейного упрочнения. Однако для каждого вида материалов существует некоторое пороговое значение q, после которого начинается разрушение (эрозия) материала.

Схемы поверхностной обработки импульсным излучением Таблица 2

Повышение эффективности упроч­нения может быть достигнуто уве­личением поглощательной способ­ности материала при обработке импульсным инфракрасным излучением {X — 1,06 мкм). Для этого используют покрытие, например, кол­лоидный раствор графита, или пред­варительную химическую обработку облучаемой поверхности раствором па основе пикриновой кислоты. Глу­бина упрочнения зависит от вида материала (марки стали) и в мень­шей степени от окружающей среды. В закаленных сталях глубина упрочнения при одних и тех же ус­ловиях облучения на 30 — 60% больше, чем в отожженных сталях. Степень упрочнения также зависит как от вида материала, так и от его исходного состояния. Для закаленных сталей уровень уп­рочнения выше, чем для отожженных.