Kształtowanie mikrostruktury i właściowści warstwy wierzchniej stopu Ti-6Al-4V przetapianiem laserwowym

Przetapianie laserowe warstwy wierzchniej stopów tytanu połączone z wprowadzaniem pierwiastków i związków chemicznych zwiększa trwałość w warunkach eksploatacji. W badaniach stosowano proszek TaB2 zmieszany z grafitem. Warstwę wierzchnią z naniesioną warstwą materiału stopującego przetapiano laserem ciągłym CO2 o mocy 1 kW. Stosowano atmosferę ochronną argonu o natężeniu przepływu 10 l/min. Oceniano efektywność procesu stopowania oraz właściwości przetopionej warstwy wierzchniej. Wykonano badania mikrostruktury warstwy stopowanej i strefy wpływu ciepła, jej składu chemicznego oraz fazowego. Twardość określono metodą Vickersa. Wzrost twardości i skład fazowy przyjęto jako kryterium oceny możliwości efektywnego stopowania warstwy wierzchniej. Strefa stopowania zawierała wydzielenia faz TiC, TaB2 oraz TiB w martenzytycznej osnowie i wykazywała zwiększoną twardość i dobrą przyczepność do podłoża.

---

Laser remelting of surface layer connected with alloying process is applied to different engineering domains and increases properties of titanium alloys. The TaB2 powder mixed with graphite was used in performed investigations. The surface layer was remelting using CO2 1 kW laser in argon atmosphere with blast intensity equal to 10 l/min. Alloyed surface layer was investigated and efficiency of alloying process as well as properties were estimated. The deep and microstructure of the alloyed layer were performed. Phase and chemical composition was determined using microanalysis and diffraction methods. Hardness on the cross-section of laser treated zone were investigated. Increase of hardness and phase composition were a criterion of the surface layer enrichment efficiency. Laser treated layer included hard ceramic particles of TiC, TaB2 and TiB phases spaced in martensitic matrix. The layer possess high hardness and good adhesion.