OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 261 MATERIAL SCIENCE ультрафиолетового лазерного воздействия с длиной волны 355 нм (рис. 3, а, в) и 266 нм (рис. 3, б, г) при скорости лазерного сканирования 500 мкм/с (рис. 3, а, б) и 200 мкм/с (рис. 3, в, г). Из рис. 3 видно, что после обработки УФлазером с длинами волн 355 нм и 266 нм при скорости сканирования 500 мкм/с морфология поверхности материала сохраняется неизменной (рис. 3, а, б). Однако на поверхности TiNi после УФ-лазерной обработки с длиной волны 266 нм выявляются отдельные микротрещины (желтые стрелки на рис. 3, б). Элементный состав поверхности TiNi после таких режимов лазерной обработки не изменяется, но происходит изменение количественного соотношения его элементов. При сравнении содержания кислорода на исходной и модифицированной УФ-лазерным излучением поверхности TiNi выявлено, что количество кислорода после УФ-воздействия увеличивается в 5–8 раз. Причем количество кислорода на поверхности образцов TiNi примерно в 1,5 раза выше после УФ-воздействия с более короткой длиной волны, чем после воздействия с длиной волны 355 нм. Из рис. 3, в, г видно, что при минимальной скорости сканирования, равной 200 мкм/с, при УФ-лазерном воздействии независимо от длины волны лазерного излучения на поверхности образцов сплава TiNi регистрируется равномерная сетка микротрещин. При этом на поверхности образцов, обработанных УФ-лазером с длиной волны 266 нм и скоростью сканирования 200 мкм/с, микрорастрескивание проявляется более выраженно. Рис. 2. РЭМ-изображение с результатами ЭДС-анализа (а) и дифрактограмма (б) поверхности образца TiNi в исходном состоянии (без обработки) Fig. 2. Microstructural and compositional characterization of the untreated TiNi specimen surface: (a) SEM micrograph with corresponding EDS elemental mapping; (б) X-ray diff raction pattern Образование единичных микротрещин и усиленное микрорастрескивание тонкого поверхностного слоя после обработки ультрафиолетовым лазером обусловлено несколькими основными причинами, связанными с физикохимическим воздействием лазерного излучения на материал. Высокая энергия УФ-лазерного излучения вызывает быстрый и локальный нагрев поверхности, что приводит к резкому тепловому расширению и последующему возникновению значительных термических напряжений на поверхности материала. Ультрафиолетовое излучение с длиной волны от 100 до 400 нм обладает меньшей глубиной проникновения в материал по сравнению с инфракрасным или видимым лазерным излучением, что концентрирует энергию в тонком поверхностном слое и увеличивает температурный градиент между поверхностью и основой материала. Такой градиент усиливает внутренние напряжения и стимулирует микротрещинообразование. На микрорастрескивание может оказывать влияние и разница коэффициентов линейного теплового расширения материала основы TiNi и оксидов металла, образующихся на поверхности сплава при лазерном воздействии [17, 22]. Скорость сканирования также влияет на процессы трещинообразования: при низкой скорости сканирования обработка более интенсивна по времени воздействия на локальный участок, что усиливает тепловую нагрузку и риск трещинообразования. По данным ЭДС-анализа (рис. 3) в слое толщиной до 3 мкм при УФ-лазерном
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1