Obrabotka Metallov. 2017 no. 1(74)

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (74) 2017 43 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ СЧ20 имеет более выраженную склонность к об- разованию сглаженной поверхности возможно из-за отсутствия значительных концентрацион- ных неоднородностей, присущих материалам, исследованным в [18]. Микроструктуры в сечении одиночных ла- зерных дорожек, полученных при разных усло- Рис. 4. Форма и структура зон лазерного оплавления и термического влияния чугуна СЧ20, полученные при P =1 кВт, при диаметре лазерного пятна 0.2 мм и скорости пере- мещения луча 20 мм/с виях фокусировки лазерного луча, приведены на рис. 4–6. Во всех случаях можно отметить, что структура в зоне оплавления, так же как и исход- ная, представляет собой дендритную структуру, состоящую из первичных кристаллов и ледебури- та. Отличие заключается в значительном умень- шении размеров структурных составляющих. Известно, что из многообразия чугунов наи- более эффективно лазерным излучением обра- батываются серые чугуны перлитного класса, на которых достигается твердость HV 50 = 1100. Бе- лый чугун незначительно упрочняется лазерным изучением [20]. Однако в нашем случае серого чугуна СЧ20 в отбеленном состоянии наблюда- ется заметное упрочнение от HV 50 = 500 в исход- ном состоянии до HV 50 = 850 в зоне лазерного оплавления (табл. 2). Упрочнение происходит в основном из-за диспергирования микрострукту- ры. Кроме зоны оплавления на микроструктурах наблюдается также слой лазерного воздействия (термического влияния), см. схему, изображен- ную на рис. 4, отличающийся от основы не- сколько большей травимостью. Микротвердость в этих участках не отличается от основы. Отли- чие в травимости зоны лазерного воздействия от основы может быть связано с тем, что на этих участках происходят начальные стадии оплавле- ния на межфазных границах между цементитом и ферритом. Можно также отметить ориентировку первич- ных кристаллов в столбчато-дендритной структу- ре, направление которых преимущественно пер- пендикулярно границе зоны оплавления. Это же самое отмечается в работах [14, 20]. Максимальная микротвердость достигнута в режимах с размером пятна 4 мм. Можно предпо- ложить, что разница в микротвердости обуслов- лена различиями в скорости охлаждения после лазерного оплавления. Так, в экспериментах по