Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,222

ВЛИЯНИЕ НЕПРЕРВЫВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ТИТАНА

Жиркова О.Н., Морозов А.П.

Традиционные методы термической обработки металлов и сплавов, направленные на увеличение их износостойкости, в результате длительных выдержек при высоких температурах способствуют росту зерна и охрупчиванию сердцевинных деталей. Новые возможности открываются в процессе применения лазерного облучения, когда обеспечивается сочетание высокого уровня эксплуатационных свойств с пластичностью основы изделия.

В связи с этим, целью данной исследовательской работы является изучение физико-механических свойств поверхностного слоя титановых образцов после воздействия лазерного излучения непрерывного действия и выявление оптимальных параметров термической обработки, приводящих к значительному росту микротвердости и формированию стабильных структур.

Анализу подвергались образцы технически чистого титана ВТ1-0, обработанные по схеме: предварительная обработка + отжиг + непрерывное воздействие лазерного излучения.

Термическое упрочнение титановых образцов осуществлялось при помощи лазера непрерывного действия "ЛГЛ-200" при варьировании скорости перемещения лазерного пучка от 1 до 6 мм/с. Мощность лазерного излучения соответствовала 160 Вт, диаметр пучка - 1,5 мм. Отметим, что при скорости перемещения Vлаз = 1 и 2 мм/с наблюдалось сильное оплавление поверхности и данный режим нельзя рекомендовать для повышения эксплуатационных характеристик. Но режим, где скорость перемещения лазерного луча Vлаз = 6 мм/с также не является эффективным, т.к. на образце практически не видна дорожка лазерного воздействия.

В результате проведения данной исследовательской работы по изменению структуры и свойств титана ВТ1-0 после воздействия непрерывного лазерного излучения выявлен наилучший режим по показателям прочности. Показано, что максимальное значение микротвердости (по Кнуппу) происходит при максимальной скорости лазерного луча Vлаз = 5 мм/с и составляет 900 НК по сравнению с исходным значением 450 НК, что объясняется значительной скоростью охлаждения. Однако, такой режим приводит к формированию неустойчивых, неравновесных структур, что было подтверждено с помощью рентгеновского фазово-структурного анализа, проведенного на "ДРОН-3" при Cu - Ka -излучении. Отметим, что в отожженном образце структура спокойная, равновесная, что подтверждается высоким интенсивным рефлексом рентгеновской линии (101) a-Ti. По мере возрастания скорости лазерного луча возрастает и скорость охлаждения образца, что и приводит к образованию неустойчивых неравновесных структур. Самая широкая (101) a-Ti линия и, соответственно, неравновесная структура наблюдается при Vлаз = 5 мм/с.

В научно-исследовательской работе выявлен оптимальный режим по влиянию непрерывного лазерного излучения на изменение структуры и свойств технически чистого титана ВТ1-0. Таким образом, с точки зрения увеличения микротвердости (НК возрастает до 850 единиц) и получения спокойной структуры является режим со скоростью лазерного луча Vлаз = 4 мм/с.


Библиографическая ссылка

Жиркова О.Н., Морозов А.П. ВЛИЯНИЕ НЕПРЕРВЫВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ТИТАНА // Фундаментальные исследования. – 2006. – № 6. – С. 100-100;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=5152 (дата обращения: 22.03.2019).

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 = 1.252