Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,899

ПОВЕРХНОСТНОЕ ЛАЗЕРНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ ТИТАНА НИКЕЛЕМ И ХРОМОМ

Морозова Е.А. Муратов В.С.
Установлено, что среди анализируемых пар легирующих элементов (Ni + Mn; Ni + Cr; Cr + Cu; Сr + Mn; Mn + Fe) максимальный эффект упрочнения поверхности титана при лазерном поверхностном легировании (ЛПЛ) и, следовательно, формирование опорной поверхности, обладающей наилучшими характеристиками в условиях изнашивания, достигаются при совместном легировании хромом и никелем. При скорости перемещения лазерного луча Vл=3,3 мм/с наблюдается увеличение микротвердости в 7,2 раза . Для данной скорости лазерной обработки отмечено также, что глубина упрочненного слоя составляет 140-150 мкм. Рентгеновский фазовый анализ в камере РКД, произведенный с поверхности косого среза на глубине 30 и 70 мкм, свидетельствует о том, что поверхностный слой обогащен хромом и частично интерметаллидами никеля. По мере приближения к титановой подложке преимущественно исчезают отражения от линий хрома и интерметаллида TiCr2, и определяющими являются отражения от линий никеля (111α, 200α) и интерметаллида NiTi2 .

При скорости 0,5 мм/с наблюдается рост значений микротвердости в пределах 6000-7000 МПа. Глубина упрочненного слоя составляет порядка 230 мкм. Металлографические исследования, проведенные после ЛПЛ при данной скорости, показали, что нижнее, прилегающее к подложке, никелевое покрытие как бы всплывает при формировании в поверхностный слой, имеет структуру эвтектоида и располагается в виде отдаленных друг от друга островков. Наличие эвтектоидной структуры в приповерхностном слое оказывает положительное влияние на первоначальной стадии износа.

Формирование ванны расплава при плотности мощности излучения Р=220 Вт и диаметре пятна 2,5 мм наблюдается при малых скоростных режимах. Диапазон изменения скорости составлял 0,5-3,3 мм/с. При более высоких скоростях расплавляется только двухслойное покрытие, не образуя при этом области расплава в титановой матрице. При дальнейшем снижении температуры и соответственно увеличении скорости до 5 мм/с наблюдается расплавление только верхнего слоя покрытия.

Таким образом, выявлено, что ЛПЛ титана двухслойным покрытием Ni + Сr приводит к максимальному эффекту упрочнения. Полученные характеристики поверхностного слоя во многом определяют эксплуатацию деталей в условиях изнашивания.


Библиографическая ссылка

Морозова Е.А., Муратов В.С. ПОВЕРХНОСТНОЕ ЛАЗЕРНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ ТИТАНА НИКЕЛЕМ И ХРОМОМ // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 2. – С. 31-31;
URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=24435 (дата обращения: 22.09.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074