Page 3 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

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.