Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 4 2019 76 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 5. Распределение легирующих элементов на различной глубине h в поверхностном слое алюминиевого сплава АК7ч (энергодисперсионный микроанализ) после лазерного легирования порошковыми смесями № 1 ( а ) и 2 ( б ) Fig. 5. Distribution of the alloying elements at different depth h in the surface layer of the aluminum alloy (energy-dispersive microanalysis) after laser alloying with the powder blends no. 1 ( a ) and 2 ( б ) а б твора легирующими элементами и выделения упрочняющих фаз [12]. Основными причинами упрочнения сплава АК7ч после лазерного ле- гирования порошковыми смесями различного состава (см. табл. 2 и 3) являются диспергиро- вание структуры и насыщение твердого раство- ра легирующими элементами. При этом легиро- вание смесью № 1 приводит к более сильному упрочнению, чем легирование смесью № 2. Это обусловлено более высоким содержанием меди в легированном слое, а также насыщением твер- дого раствора титаном и цинком (см. рис. 5). Микротвердость сплава АК7ч при легировании смесью № 2 сопоставима с микротвердостью после лазерной термической обработки [10]. Количество интерметаллидной фазы CuAl 2 в по- лученных легированных слоях невелико и, по- видимому, не оказывает существенного влияния на их упрочнение. В табл. 4 приведены данные микроинденти- рования сплава АК7ч после лазерного легирова- ния порошковыми смесями различного состава, из которых следует, что по сравнению с необ- работанным состоянием лазерное легирование приводит к уменьшению значений максималь- ной и остаточной глубины вдавливания инден- тора h max и h p , росту твердости по Мартенсу HM и твердости вдавливания при максимальной на- грузке H IT . Наблюдается также рост работы об- ратной упругой деформации вдавливания W e . Общая механическая работа вдавливания W t по- сле лазерного легирования, напротив, снижается (см. табл. 4), поскольку легированные слои обла- дают меньшей пластичностью, чем сплав АК7ч в необработанном состоянии, и соответственно меньше деформируются при микроиндентиро- вании. При этом лазерное легирование смесью № 1 приводит к более существенному измене- нию характеристик индентирования, чем ле- гирование смесью № 2. Модуль контактной упругости E * сплава АК7ч после лазерного леги- рования существенно не изменяется.