The effect of laser alloying on microstructure of Ti-6Al-4V titanium alloy

This paper presents the results of the CO2 laser alloying of Ti-6Al-4V two-phase titanium alloy. It was carried out in order to modify the microstructure and properties of the alloyed zone. Laser treatment was performed on samples coated by graphite and BN powders in stream of nitrogen in order to form martensitic alpha' phase, titanium nitrides, titanium carbides and borides as a consequence of the laser irradiation. The laser melted zone was examined and its microstructure and phase composition were determined. Microstructural analyses were carried out using Epiphot 300 optical microscope and Novascan 30 scanning electron microscope equipped with EDS X-ray detector for compositional analysis. The phases were identified by X-ray diffractometry (Philips) with Cu(Kalpha) radiation. The Vickers microhardness under the load of 1.96 N and thermoelectric power were measured on the surface of cross-sections.

---

W pracy przedstawiono efekty wprowadzania materiału stopującego w warstwę wierzchnią stopu tytanu Ti-6Al-4V przy użyciu lasera CO2 celem uzyskania zmiany mikrostruktury i właściwości użytkowych w strefie oddziaływania laserowego. Proces prowadzono w osłonie azotu na próbkach pokrytych uprzednio powłoką wytworzoną z proszku azotku boru zmieszanego z grafitem. W efekcie stopowania uzyskano w strefie oddziaływania laserowego wydzielenia azotków tytanu, borków i węglików tytanu rozmieszczonych w osnowie martenzytycznej fazy alfa'. Prowadzono badania mikrostruktury, określono skład chemiczny wydzieleń oraz skład fazowy w strefie stopowania. Dokonano pomiarów mikrotwardości metodą Vickersa przy obciążeniu 1.96 N oraz siły termoelektrycznej na powierzchni przekroju poprzecznego strefy stopowania laserowego.