Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 63 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ чества микротрещин в упрочненном слое. Таким об- разом, одним из путей снижения уровня остаточных напряжений и предотвращения появления микротре- щин может быть уменьшение скорости обработки или мощности лазерного излучения. Выводы Результаты металлографического анализа воль- фрамокобальтовых твердых сплавов с градиентной микроструктурой, полученной обработкой лазерным лучом позволяют сделать следующие выводы. 1. Оплавление порошковой смеси ВК6 лазерным лучом на поверхности твердого сплава ВК20 приво- дит к образованию сложной структуры, состоящей из четырех типов зон в поверхностном слое: – исходной структуры твердого сплава ВК20; – области, имеющей трехфазное строение (Co, WC и фаза (Co,W) 3 C); – зоны, имеющей крупнозернистое двухфазное строение (Co, WC); – мелкозернистой зоны, состоящей из фазы (Co,W) 3 C, металла связки на основе кобальта и гра- фитных включений, которые имеют глобулярную и пластинчатую форму. 2. Установлено, что крупные карбиды имеют сле- дующий химический состав: 92,41 % W; 5,3 % C и 0,78 % Cо. Материал связки содержит 13,44 % С; 60,4 % Со; 17,3 % W и 7,1 % О. Химический состав фазы пластинчатой и глобулярной формы одинаков и состоит из 94,18 % С; 2 % W и 1,36 % Со. 3. Установлено, что технологические режимы ла- зерной обработки оказывают значительное влияние на размер образующихся зон. Увеличение мощности лазерного излучения приводит к уменьшению об- ласти, состоящей из крупных частиц карбида воль- фрама (размером 20...50 мкм) и увеличению области, имеющей многофазное строение с выделением гра- фита глобулярной и пластинчатой формы. 4. Обработка лазерным лучом композиции «ВК20-ВК6» со скоростями перемещения образца 1 и 1,5 м/мин при мощности лазерного луча 1,5 кВт приводит к образованию микротрещин в поверх- ностном слое. Уменьшение скорости перемещения обрабатываемой поверхности до 0,5 м/мин приво- дит к разогреву всего объема изделия до температур 700...850 °С, что уменьшает количество микротре- щин в поверхностном слое. Список литературы 1. Верещака А.С. Некоторые методологические прин- ципы создания функциональных покрытий для режущих инструментов // Современные технологии в машино- строении. – Харьков: НТУ «ХПИ». – 2007. – С. 210–231. 2. Осколкова Т.Н. Электроэрозионное покрытие на карбидовольфрамовом твердосплавном изделии // Изве- стия Самарского научного центра Российской академии наук. – Т. 11. – № 5(2). – 2009. 3. Полещенко К.Н., Поворознюк С.Н., Бобой А.О. и др. Изменение трибологических свойств металлокера- мических твердых сплавов ионно-плазменной и ионно- лучевой обработкой // Физика и химия обработки мате- риалов. – 2002. – № 2. – С. 5–8. 4. Паустовский А.В., Ботвинко В.П. Влияние им- пульсного лазерного излучения на структуру и свойства электроискровых покрытий из сплавов типа ВК и ТК // Порошковая металлургия. – 1991. – № 2. – С. 55–57. Creation of gradient structure in the hard alloy wc20 after melting of the powder mixture “WC 94% – Со 6%» by the laser beam A.G. Tyurin, D.N. Prohov, A.A. Ruktuev The results of the micro structural research of the hard alloy WC20 after melting of the powder mixture “WC 94% – Со 6%» by the laser radiation are presented in the article. The results of the metallographic research of the composition “WC20-WC6” after melting by the laser beam are given. It is established, that during the process of melting by the laser radiation in the surface layer, chemical interaction between compo- nents of tungsten and cobalt powder mixture occurs under reaction 3Co + 3WC → (Co;W) 3 C + 2C. The high speed of cooling after laser processing, contributes to preservation of the products of this reaction – carbon in the form of graphite inclusions and complex carbide (Co;W) 3 C to room temperature. Кey words: tungsten and cobalt hard alloy, the processing by the laser beam, gradient microstructure.