Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 20 № 4 2018 28 ТЕХНОЛОГИЯ тавливались по методике, которая включает в себя операции шлифования и полирования. Для запрессовки образцов в полимерную смолу и из- готовления микрошлифов использовался пресс Buehler SimpliMet 1000. Шлифование образцов осуществлялось вручную с использованием ал- мазных паст с размером частиц от 60…40 мкм до 7…5 мкм. Для проведения финишного поли- рования использовалась эмульсия оксида крем- ния (силика). Исследования структуры прово- дились на оптическом микроскопе Carl Zeiss Axio Observer Alm в диапазоне увеличений 25…1500 крат. Структуру покрытий выявляли травлением образцов 5 %-й азотной кислотой. Оптические изображения структуры характер- ных участков наплавленного слоя до лазерно- плазменной модификации показаны на рис. 8. После проведения лазерно-плазменной модификации в поверхностном слое покры- тий образуется тонкий переплавленный слой, структура которого не выявляется химическим травлением. Детальное исследование структуры покрытий выполняли на растровом электрон- ном микроскопе Carl Zeiss EVO 50 XVP. Иссле- дования проводились в диапазоне увеличений 50…30 000 крат в режимах обратно рассеянных и вторичных электронов. РЭМ-изображения структуры покрытий в поперечном сечении об- разцов до и после лазерно-плазменной моди- фикации показаны на рис. 9 и 10. Видно, что в структуре покрытий присутствуют кристаллиты с характерным размером 0,5…1 мкм. Измерение твердости показало, что твердость переплавлен- ного слоя возрастает до значений 13,8 ± 0,7 ГПа для сплава ПР-Х4ГСР (Fe 71.75 Cr 3.33 Si 3.54 B 14.10 C 4.81 Mn 1.74 V 0.73 ) и до 10,5 ± 0,5 ГПа – для сплава ПР- Х11Г4СР (Fe 66.8 Cr 10.79 Si 5.3 B 11.42 C 2.85 Mn 2.84 ). Наличие аморфной фазы в структуре пере- плавленного слоя покрытий диагностировали при помощи рентгенофазового анализа поверх- ности образцов на дифрактометре ARL X`TRA. Съемка дифракционных картин проводилась с применением CuKα излучения, время нако- пления сигнала на одну точку составляло 10 с. Специальная подготовка поверхности образцов не проводилась, чтобы исключить повреждение поверхностного слоя. Выявлено, что на рентге- нограммах присутствуют присущие кристалли- ческим фазам дифракционные пики, при этом характерное гало, свидетельствующее о наличии аморфной фазы, отсутствует. Отсутствие аморф- ной фазы в переплавленном слое покрытия, ве- роятно, объясняется тем, что критические ско- рости охлаждения при лазерной аморфизации превышают таковые при традиционных методах закалки из расплава. Увеличение критической скорости охлаждения обусловлено влиянием не- посредственного контакта расплава с кристал- а б Рис. 8. Оптическое изображение структуры характерных участков наплавленного слоя (поперечное сечение): а – ПР-Х4ГСР; б – ПР-Х11Г4СР Fig. 8. Optical image of the characteristic structure of the coated layer (cross-section): a – AP-FeCr4Mn2Si2B4V1; б – AP-FeCr11Mn4SiB