ЛАЗЕРНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНА МЕДЬЮ

Авторы
Файлы

Морозова Е.А. Муратов В.С. Статья в формате PDF 111 KB При исследованиях варьировались два параметра - исходная толщина медного покрытия и скорость прохода лазерного луча. Все образцы с выбранными толщинами покрытий 1,0; 2,5; 5,0; 10,0 и 15 мкм подвергались воздействию лазерного луча со скоростями 1,66; 2,5 и 3,33 мм/с. Установлено, что глубина зоны оплавления, определяемая металлографически и по данным рентгеноспектрального анализа, при одинаковых скоростных режимах уменьшается по мере возрастания толщины наносимого покрытия. При скорости прохода лазерного луча 1,66 мм/с процентное содержание меди максимально при наибольшей толщине покрытия. Однако при данном режиме в локальном объеме образуется сплав с микротвердостью лишь 5500 МПа. Максимальное значение микротвердости поверхностного слоя при данной скорости достигается при толщине покрытия 10 мкм и составляет 6300 МПа.

На рентгенограмме, снятой с поверхности образца, подвергнутого лазерному легированию, имеются отражения от интерметаллидов TiCu₃, TiCu, Ti₂Cu, Ti₃Cu. Определено, что интерметаллиды Ti₂Cu и Ti₃Cu присутствуют в большом количестве на глубине ~10 мкм. Отражения от меди в основном исчезают с глубины 12-15 мкм, а последнее отражение из соединений меди с титаном Ti₃Cu зафиксировано на глубине 30-35 мкм. На глубине более 35 мкм никаких признаков интерметаллидов не обнаружено, а наблюдаются только отражения от линий α_Ti (010), (002), (011) и (012). Для данной системы трудно что-либо определенно сказать об образовании интерметаллида TiCu, так как три его наиболее интенсивные линии совпадают по вульф-брэгговскому углу с интенсивными линиями α-фазы титана, меди и соединения TiCu₃. По всей вероятности, интерметаллид TiCu присутствует в зоне легирования. Интерметаллидные соединения встречаются в последовательности TiCu₃, TiCu, Ti₂Cu, Ti₃Cu, т.е. по мере удаления от поверхности образца наблюдаются интерметаллиды, все более обогащенные титаном и обедненные медью. Послойный фазовый анализ показал, что интерметаллиды, определяющие упрочнение поверхностных слоев, распространяются до больших глубин, что является качественной хаpaктеристикой для улучшения физико-механических свойств поверхностного слоя при легировании медью.