Формирование ванны расплава при лазерном легировании титана марганцем наблюдается при малой мощности воздействия Р=220 Вт (диаметр пятна пучка лазерного луча 2,5 мм). Скорость лазерного источника изменялась в диапазоне 0,5-1,66 мм/с.
Профиль изменения микротвердости поперек полосы упрочнения при рассматриваемых скоростях показывает, что провалов значений микротвердости в центральной области расплава не наблюдается. Увеличение значений микротвердости при каждой рассматриваемой скорости по всей ширине дорожки происходит примерно на одну и ту же величину и достигает 8000-8200 МПа при Кл=1,66 мм/с и 7400-7600 МПа при Кл=0,5 мм/с.Увеличение микротвердости поверхностного слоя при различных скоростях лазерной обработки подтверждается результатами рентгеноструктур-ного анализа: наличием b-фазы, интерметаллидов (Mn1-2Ti)d; (MnTi)T; g-Mn1-2Ti; (MnTi)8H, насыщением поверхности азотом. Наблюдаемый рост микротвердости на небольшую величину по сравнению с другими легирующими элементами объясняется образованием а2-фазы, снижающей прочностные характеристики. "Расщепление" интерференционных линий (01.0), (01.1), (01.2) a-фазы титана и появление линий со структурой а2-фазы наблюдается при всех рассматриваемых режимах.
Проведено сравнение интенсивностей линий интерметаллидов и нитрида титана при покрытии марганцем для различных скоростей перемещения лазерного луча. Отмечено возрастание интенсив-ностей линий указанных интерметаллидов при Кл=1,66 мм/с, что обусловлено повышением степени насыщения титановой матрицы легирующим элементом. Но при скорости Кл=0,5 мм/с, соответствующей большему времени нагрева, наблюдаются увеличение обогащения поверхности нитридом титана TiN, о чем свидетельствует возрастание интенсивностей его линий (111) и (200).
Результаты металлографического анализа иллюстрируют, что при ЛПЛ титана марганцем образуются достаточно однородные структуры для рассматриваемых скоростей. При увеличении скорости лазерной обработки до 1,66 мм/с получаемая структура ванны расплава имеет более мелкодисперсный состав с высокими значениями микротвердости.
Библиографическая ссылка
Морозова Е.А., Муратов В.С. Лазерное легирование поверхности титана марганцем // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2009. – № 6. – С. 66-0;URL: https://applied-research.ru/ru/article/view?id=260 (дата обращения: 22.12.2024).