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
The subject of this paper is the Ni-P chemical coatings on steels and alloys. The research goal is to determine the capabilities of improving the quality and performance properties of the coatings under the rapid laser processing. Metal physical research methods – optical and electron-probe microscopy, hardness measurement, X-ray and electron microprobe analysis – are used. Anti-friction properties of the irradiated coatings are determined under testing on the tribometer. The study results have shown that the laser irradiation of chemical coatings can increase the hardness of the steel surface layers, advance the adherence strength of the coating to the steel substrate, lower the friction factor, and enhance the wearability of the coated steels.The results obtained allow reasonably choose modes of laser processing for chemical coatings leading to the consolidation and degassing of the steel surface layers, the increase of the coating adhesion to the substrate, the improvement of the surface morphology, the formation of a relatively perfect texture in the steel surface layers, and to the reduction of the burnout of alloying elements from the surface layers of materials.The studies show that the laser treatment of chemical coatings improves the quality of the surface layers of steels and alloys, increases the strength of coating adhesion to the metal substrate, increases the hardness, decreases the friction factor, and increases the wear resistance of steels with chemical coatings
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.