OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 2 2024 189 MATERIAL SCIENCE проводится в несколько этапов. На первом этапе выбор осуществляется по геометрическим параметрам сечения единичного лазерного трека (валика), на втором этапе рассматриваются характеристики монослоев, т. е. объектов высотой в один наплавленный слой, а на последнем этапе анализируется качество объемного образца. Оценка качества единичного валика проводилась по следующим критериям: коэффициент формы валика f h f L ⎛ = ⎜ ⎝ , где h − высота валика над подложкой; L − ширина валика (рис. 2) ⎞ ⎟ ⎠; значение коэффициента проплавления d p p h S d S S ⎛ = ⎜⎜ + ⎝ , где Sp и Sh – площадь валика ниже и выше поверхности подложки⎞ ⎟ ⎠; ширина валика L; угол у основания валика θ [15, 16–19]. Рис. 2. Форма валика, сформированного при мощности лазера 1000 Вт и скорости сканирования лазера 1000 мм/мин Fig. 2. Shape of the track formed by a laser power of 1,000 W and laser scanning speed of 1,000 mm/min Допустимые значения данных характеристик приведены в табл. 3. Одним из важных критериев является также отсутствие трещин. При формировании монослоев расстояние между соседними треками изменялось в интервале от 0,5L до 0,9L, где L – ширина валика, определенная на предыдущем этапе. Требования к геометрическим параметрам монослоев были следующие: перепад высоты монослоя не должен превышать 30 % от его максимальной высоты, а глубина проплавления должна составлять менее 2/3 от высоты слоя. На объемных образцах, выращенных при разных режимах, контролировалось наличие трещин и крупных (более 1–2 мкм) пор в продольном и поперечном сечениях. Исследование микроструктуры полученных образцов проводилось на инвертированном металлографическом микроскопе Olympus GX-51. Для оптической металлографии образцы запрессовывались в смолу на автоматическом прессе Struers CitoPress-20 и подготавливались на шлифовально-полировальной станции Struers Tegramin 25. Для выявления структуры применялось химическое травление в водном растворе плавиковой и азотной кислот: 3 мл HF, 15 мл HNO3, 82 мл H2O. Микротвердость образцов оценивалась по методу Виккерса на микротвердомере Pruftechnik KB50 SR. Нагрузка на индентор составляла 1,9 Н (200 г), погрешность измерения не более 10 %. Съемка дифрактограмм исследуемых образцов проводилась на дифрактометре D8 Advance (Bruker) со схемой фокусировки по Брэггу – Брентано в CuКα-излучении в интервале углов дифракции 2θ = 30°…100° с шагом Δ2θ = 0,07° и экспозицией в точке 2 секунды. Напряжение на Т а б л и ц а 3 Ta b l e 3 Критерии оценки формы валика Geometric parameters of a single laser track evaluation criteria Параметр / Parameter Допустимое значение / Accepted value Коэффициент формы / Shape factor (f) 0,2…0,33 / 0.2…0.33 Коэффициент проплавления / Penetration ratio (d) 0,1…0,4 / 0.1…0.4 Ширина валика / Track width (L) 1,7…3,0 мм / 1.7…3.0 mm Угол у основания / Angle at the base (θ) < 90°
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1