OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 259 MATERIAL SCIENCE емость поверхности сплава TiNi для последующего управления функциональными свойствами материала. Задачи исследования: – проведение сравнительного анализа морфологии, химического и фазового состава поверхности образцов TiNi до и после УФ-лазерной обработки с различными параметрами (длина волны, скорость сканирования); – оценка степени гидрофильности поверхности путем измерения контактных углов смачивания и расчета свободной поверхностной энергии с определением дисперсионной и полярной составляющих исследуемых образцов TiNi, подвергнутых УФ-лазерным обработкам по разным режимам; – выявление закономерностей влияния длины волны (266 нм и 355 нм) излучения при УФ-лазерной обработке на структурно-фазовое состояние и функциональные свойства модифицированной поверхности сплава TiNi. Материалы и методы исследования Образцы для исследования представляли собой пластины размерами 10×10×3 мм из сплава TiNi марки ТН-10 (химический состав 50,0…51,5 % Ni, 0,5…1,5 % Mo, 0,5 % Fe, ост. Ti, ат. %, условное обозначение – TiNi). Для обеспечения одинаковой исходной топографии поверхности всех образцов были проведены стандартные процедуры пробоподготовки. Все исследуемые образцы механически шлифовали, а затем выполняли финишную полировку с использованием алмазных паст (АСМ и АСН с градацией размера абразива от 3/2 до 1/0 мкм) для получения гладкой зеркальной поверхности. Для окончательной очистки от загрязнений образцы промывали в ультразвуковой ванне с этанолом в течение 10 минут. Воздействие на подготовленную поверхность образцов осуществляли импульсным излучением Nd:YAG-лазера (LS2137U, Lotis TII, Беларусь) в ультрафиолетовом (УФ) диапазоне. В работе использовали лазерное излучение третьей (355 нм) и четвертой (266 нм) гармоник. Обработку поверхности материалов проводили в воздушной среде при атмосферном давлении и комнатной температуре (22 ± 3 °C). Основные параметры УФ-лазерной обработки поверхности образцов представлены в таблице. Схема установки для УФ-лазерной обработки и стратегия лазерного сканирования приведены на рис. 1. Рентгенофазовый анализ (РФА) применялся для исследования изменений в структуре и фазовом составе сплава TiNi в результате УФ-лазерной обработки по различным режимам. Дифракционные картины регистрировали на дифрактометре типа ДРОН «Буревестник» (Российская Федерация). В качестве источника излучения использовали медный анод (CuKαизлучение, λ = 1,5418 Å), измерения проводили в диапазоне углов 2θ от 30° до 100°. Значение параметра кристаллической решетки (a) находили путем экстраполяции зависимости ahkl, определенных для каждой рентгеновской линии с индексами (hkl), от функции 0,5(cos2θ/sin θ + + cos2θ/θ). Растровая электронная микроскопия (РЭМ) применялась для исследования микроструктуры и элементного состава поверхности исследуемых образцов до и после УФ-лазерной обработки. Исследования проводили на микроскопе TESCAN VEGA 3 (Чешская Республика), который оснащен энергодисперсионным спектрометром (ЭДС). С целью статистической оценки Параметры УФ-лазерной обработки UV laser treatment parameters Длина волны, нм / Wavelength, nm (λ) Длительность импульса, нс / Pulse duration, ns Частота следования импульсов, Гц / Pulse repetition rate, Hz Диаметр лазерного пятна, мм / Laser spot diameter, mm (d0) Плотность энергии, Дж/см2 / Fluence, J/cm2 (j) Скорость сканирования, мкм/с / Scanning speed, μm/s (V) 266 7 10 3,5 0,22 200…5000 355 7 10 3,5 0,22 200…5000
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1