Цель исследований – определение возможности повышения эксплуатационных свойств и качества покрытий скоростной лазерной обработкой на примере системы Ni-P. Использовались оптическая и электроннозондовая микроскопия, дюрометрический, рентгеноструктурный и микрорентгеноспектральный анализ. В результате проведенных исследований установлено, что лазерное облучение химических покрытий позволяет увеличить твердость поверхностных слоев сталей, повысить прочность сцепления покрытий со стальной под-ложкой, понизить коэффициент трения и повысить износостойкость сталей с покрытиями. Полученные в работе результаты позволяют обоснованно выбирать режимы лазерной обработки химических покрытий, приводящие к уплотнению и дегазации поверхностных слоев сталей, увеличению адгезии покрытия к основе, улучшению морфологии поверхности, формированию в поверхностных слоях сталей относительно совершенной текстуры, уменьшению выгорания легирующих элементов из поверхностных слоев материалов. В результате проведенных исследований показано, что лазерная обработка химических покрытий повышает качество поверхностных слоев сталей и сплавов, повышает прочность сцепления покрытия с металлической основой, увеличивает твердость, понижает коэффициенты трения, повышает износостойкость сталей с химическими покрытиями
лазерная обработка, химические покрытия, свойства и качество поверхности сплавов
Введение. Как известно, химические покрытия на никелевой основе, широко применяемые для повышения износостойкости деталей машин и инструмента, после осаждения имеют недостаточно высокую прочность сцепления с подложкой [1]. В связи с этим появляется необходимость проведения их термообработки. При нагреве на границе покрытие – подложка образуется диффузионный слой, предотвращающий отслаивание покрытий при эксплуатации изделий [2-4].
Традиционно термическая обработка химических покрытий заключается в печном нагреве до температур 300-400оС в течение 1 часа. Такой нагрев приводит к повышению эксплуатационных свойств покрытий, но сопровождается снижением основных свойств изделий в целом в случае изготовления их из углеродистых или низколегированных сталей.
С этой точки зрения перспективным является проведение локальной лазерной термообработки участков изделий с покрытием, подверженных максимальному износу при эксплуатации [5-8].
Для оптимизации процесса лазерного облучения необходимо выяснить степень влияния режимов обработки на строение и основные свойства покрытий на никелевой основе.
1. Вишенков, С. А. Химические и электротермохимические способы осаждения металлопокрытий / С. А. Вишенков. — Москва : Машиностроение, 1975. — 311 с.
2. Тушинский, Л. И. Исследование структуры и физико-механических свойств покрытий/ Л. И. Тушинский. — Москва : Машиностроение, 1986. — 216 с.
3. Лапшин, О. В. Движение межфазной границы при взаимодействии твердого металла с жидким/ О. В. Лап-шин, В. Е. Овчаренко, А. П. Савицкий // Физика и химия обработки материалов. — 1999. — №6. — С. 77–80.
4. Любов, Б. Я. Диффузионные процессы в неоднородных твердых средах/ Б. Я. Любов. — Москва : Наука, 1981. — 296 с.
5. Веденов А. А. Физические процессы при лазерной обработки материалов/ А. А. Веденов, Г. Г. Гладуш.- Москва : Энегроатомиздат,1985. — 224с.
6. Ломаев, Г. В. Упрочняющая обработка поверхности методом высокоскоростной лазерной перекристаллизации/ Г. В. Ломаев, Е. В. Харанжевский Е. В. // Металловедение и термическая обработка металлов. — 2002. — №3. — С.27–32.
7. Ляхович, Л. С. Лазерное легирование/ Л. С. Ляхович, С. А. Исаков, В. М. Картошкин В. М. // Металловедение и термическая обработка металлов. — 1987. — №3. — С. 14–19.
8. Вуд, Дж. Быстрозакаленные кристаллические сплавы на основе железа / Дж. Вуд, Р.У. Хоникомб // Сверх-быстрая закалка жидких сплавов. — Москва : Металлургия, 1986. — 375с.
9. Галенко, П. К. Высокоскоростная кристаллизация конструкционной стали при лазерной обработке поверхности/ П. К. Галенко, Е. В. Харанжевский, Д. А. Данилов // Журнал технической физики. — 2002. — Т. 72, вып. 5. — С.48–55
10. Малинов, Л. Е. Армирование поверхности сталей за счет применения дифференцированной обработки/ Л. Е. Малинов, Е. Я. Харианова, А. В. Зареченский // Известия вузов. Черная металлургия. — 1992. — №4. — С. 37–39.
11. Тофпенец, Р. Л. Трансформация дислокационной структуры при изнашивании направленно кристаллизо-ванного сплава Аl-4%Cu/ Р. Л. Тофпенец, Л. А. Васильева, И. М. Шевно // Физика металлов и металловедение. — 1984. — Т.58, вып.3. — С.532–536.
