Page 3 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ
P. 3
3
Рентгеноспектральним та рентгенофазним аналізом шарів, модифікованих
часточками SiC, підтверджено присутність часточок карбідів силіціуму та карбідів
алюмінію у них. Розкрито механізм формування лазерно модифікованих часточ-
ками SiC поверхневих шарів на алюмінієвих сплавах. Встановлено, що у верхній
зоні модифікованого шару, де температура розплаву найвища, внаслідок дифузії
алюмінію у поверхневий шар SiC формуються глобулярні часточки Al 4SiC 4, а у
нижній зоні – голкоподібні часточки Al 4C 3. Коли вміст алюмінію у поверхневому
шарі часточок SiC досягає 8…10 мас.%, то через напруження, що виникають,
часточки карбідів алюмінію відокремлюються від поверхні часточок SiC та
конвективними потоками розподіляються в усьому об’ємі модифікованого шару.
Встановлено, що зносостійкість лазерно модифікованих шарів за тертя
залежить від таких чинників: хімічного складу алюмінієвого сплаву, об’ємного
вмісту часточок SiC у модифікованому шарі, погонної енергії лазерного проме-
ня, ширини перекриття лазерних доріжок, напрямку абразивного зношування.
Оцінюючи вплив хімічного складу алюмінієвих сплавів АМг1, АД35, В95
на зносостійкість лазерно модифікованих шарів часточками карбідів SiC, вия-
вили, що зі збільшенням вмісту Zn в сплавах знижується знос цих шарів за
випробувань жорстко закріпленим абразивом в 48…93 рази внаслідок зрос-
тання об’ємного вмісту часточок Al 4SiC 4 з глобулярної морфологією та висо-
кою твердістю. Оскільки максимальний ефект від лазерної модифікації проя-
вився у зносостійкості поверхні на сплаві В95, то далі досліджували саме його.
Виявлено, що абразивна зносостійкість зростає пропорційно до об’ємного
вмісту часточок SiС у модифікованому сплаві.
Швидкість переміщення лазерного променя (погонна енергія променя) по
поверхні впливає на структуру та зносостійкість лазерно модифікованих шарів
так само, як і підігрів підкладки. Зокрема, зі збільшенням погонної енергії від
740 до 1100 Дж/см концентрація часточок SiС у модифікованому шарі зростає
на 25 %, а зносостійкість за випробувань жорстко закріпленим абразивом в
1,7…2 рази.