співвідношенні цих площ (2:1) зносостійкість поверхні тертя підвищується в 2—3 рази .На відміну від цементації, азотування, ціанування, борування, коли поверхневі шари металів насичуються неметалевими елементами, при лазерному легуванні поверхня виробів насичується різними металами внаслідок їх дифузії з відповідного середовища (твердого, рідкого або газоподібного). За звичайної хіміко-терміч-ної обробки нині при цій операції застосовують понад 15 різноманітних металів — від берилію до вольфраму, як поодинці, так і в різних поєднаннях по два-три елементи. Наприклад, при лазерному легуванні технічно чистого заліза, вуглецевих сталей 12ХНЗА, ШХ15, 9ХС, Р18, Р6М5 поверхневі шари зразків насичувались Ті, V, Сг, ГМІ, ІМо, Мо, Та, \У. При цьому в зоні оплавлення під дією конвективної дифузії і в умовах наступного швидкого охолодження (автозагартування з рідкого стану) фіксуються тверді розчини на основі заліза з високою концентрацією легуючих елементів (36 % Мо, 45 % n1 та ін.), яка значно перевищує їх рівноважну розчинність в сс-залізі. Усі перелічені легуючі елементи, за винятком нікелю, підвищують твердість поверхневих шарів. Найчастіше як легуючий елемент в сталях різних класів і призначень використовується хром. При лазерному легуванні він також застосовується — лазерне хромування різноманітних матеріалів (сталей, чавунів, технічного заліза) досить широко. Так, при лазерному легуванні хромом вуглецевої сталі У10 і сірого чавуну СЧ 24—44 для обох сплавів при всіх вивчених концентраціях хрому (до 40 %) у поверхневому шарі не виявлено його перерозподілу між різними фазами. Така висока однорідність концентрації хрому забезпечується не лише дифузією, а й конвекцією в розплавленому об'ємі. Вважається, що в умовах високої швидкості охолодження розплаву відбувається частково бездифузійна кристалізація. Вуглець, який має малий атомний радіус і утворює із залізом тверді розчини вкорінення, встигає перерозподілитися, і його вміст у різних фазах виявляється різним. Хром, який утворює із залізом твердий розчин заміщення, не встигає перерозподілитися, і таким чином, виникає унікальний фазовий стан, а саме, всі фази, які спостерігаються в дифузійному шарі (ферит, мартенсит, аустеніт і карбіди як цементит-ного типу, так і спеціальні, типу Ме7С3), мають однакову концентрацію хрому. Найчастіше легування здійснюється оплавленням за допомогою імпульсного чи безперервного випромінювання компонен-
Карта
|
|