Формирование керамического покрытия на поверхности алюминиевого сплава ВАЛ10 при лазерном модифицировании в растворе полисиликатов. Порошковая металлургия и функциональные покрытиястатья
Статья опубликована в журнале из списка RSCI Web of Science
Статья опубликована в журнале из перечня ВАК
Статья опубликована в журнале из списка Web of Science и/или Scopus
Аннотация:Представлены результаты экспериментального исследования физико-механических свойств поверхностного слоя алюминиевого сплава ВАЛ10 после лазерного импульсного воздействия на структуру материала, проводимого в ванне с водным раствором полисиликатов (ПС) различной концентрации. Покрытия формировались на образцах размером 10×10×3 мм. Лазерная обработка образцов алюминиевого сплава была произведена с использованием Nd:YAG-лазера. Показано, что качество формируемой поверхности и ее свойства могут меняться в зависимости от параметров лазерного воздействия, а также концентрации раствора полисиликатов и технологии процесса обработки в целом. Рассеяние излучения слоем раствора ПС приводит к существенному снижению шероховатости поверхности. Для образцов, обработанных на воздухе, размеры кратеров на поверхности составили более 400 мкм, а для образцов, обработанных в растворе ПС, они не превышали 100 мкм. Проведен сравнительный анализ влияния концентрации раствора на элементный состав. Исследованы фрикционные характеристики и измерена микротвердость модифицированной поверхности. Установлено, что в результате обработки протекают процессы упрочнения поверхности, связанные с заполнением углублений высокопрочными оксидами. Это позволило получить в поверхностном слое образцов смесь, содержащую карбид кремния и оксид алюминия. Проведены исследования износа модифицированной поверхности в трибосопряжении «шарик – образец». Для образцов, подвергнутых лазерному воздействию в растворе ПС, характерны повышение износостойкости (величина износа уменьшилась на 40 %) и снижение коэффициента трения на 30 %, также установлено увеличение микротвердости.