Показано, что глубина проникновения никеля как легирующего элемента в титановую матрицу при скорости обработки 1,66 мм/c составляет 90 мкм, при 2,0 мм/c- 170 мкм и при 2,5 мм/ c- 90 мкм. Из анализа изменения микротвердости по ширине упрочненной дорожки следует, что при исходной микротвердости исследуемых образцов 1800 МПа диапазон микротвердости при скорости лазерной обработки 1,66 мм/с составляет 7600-7800 МПа, при скорости 2,0 мм/c 7400-7600 МПа и при скорости 2,5 мм/c - 8400- 8600 МПа. Меньший прирост микротвердости наблюдается при скорости 2,0 мм/c вследствие увеличения объема расплава, уменьшения степени насыщения легирующим элементом и соответствующего снижения плотности распределения интерметаллидных фаз в зоне легирования.
Рентгеноструктурный анализ показал, что в поверхностном слое образцов имеет место образование интерметаллидов NiTi2. Проведение металлографических исследований подтвердило , что легированный объем состоит из двух зон: зоны оплавления и зоны термического влияния. В указанных зонах происходит процесс двойной фазовой перекристаллизации α →β→ α.В зоне термического влияния наблюдается падение твердости вследствии распада пересыщенного твердого раствора , коагуляции интерметаллидов.
В работе для каждой скорости лазерной обработки исследованы характерные области указанных зон. В частности, при скорости 1,66 мм/c наблюдается формирование на поверхности расплавленной зоны прослойки, характеризующейся повышенной концентрацией титана, обедненным содержанием никеля, пониженным значением микротвердостью и неоднородностью структуры. Установлено, что увеличение скорости обработки уменьшает эффект образования указанной прослойки, но при скорости 2,0 мм/c может образовываться грубозернистая структура с глубиной зоны оплавления до 170 мкм.