OBRABOTKAMETALLOV Vol. 28 No. 3 2026 91 TECHNOLOGY концентрация (массовая доля) легирующего элемента в фольге. Когда количество элемента в расплавленной зоне известно, толщина необходимой фольги определяется по следующему выражению: R V F L V h E h E E = − . (2) Методы металлографических исследований, SEM/EDS-анализа и измерения микротвердости После проведения TIG-оплавления, TIGлегирования и TIG-наплавки образцы разрезали в поперечном направлении относительно модифицированных дорожек для исследования структуры и химического состава сформированных поверхностных слоев. Поперечные шлифы изготавливали с использованием стандартных металлографических процедур, включающих в себя последовательное шлифование и полирование. Заключительный этап подготовки поверхности выполняли с применением тонкодисперсных полировальных материалов, обеспечивающих шероховатость поверхности менее 3 мкм, что гарантировало получение качественных изображений при проведении оптических и электронно-микроскопических исследований. Для выявления микроструктуры подготовленные шлифы подвергали химическому травлению с использованием металлографических реактивов, соответствующих исследуемому материалу и типу модифицированного поверхностного слоя. Применяемое травление обеспечивало контрастное выявление морфологии графитовой фазы, структурных составляющих металлической матрицы, карбидсодержащих областей, а также особенностей структуры, сформировавшейся в процессе кристаллизации расплавленной зоны. Исследование микроструктуры проводили с использованием оптического микроскопа Leica. Анализ выполняли на поперечных шлифах исходного материала, зон TIG-оплавления, поверхностных слоев, полученных с применением ВЧЭМП, легированных областей и наплавленных покрытий. Особое внимание уделяли геометрии зоны переплава, строению переходной области между модифицированным слоем и материалом подложки, а также распределению вновь образованных структурных составляющих. Изучение распределения химических элементов в модифицированных поверхностных слоях осуществляли методом сканирующей электронной микроскопии (SEM) в сочетании с энергодисперсионным рентгеноспектральным анализом (EDS). Элементный анализ выполняли на электронно-зондовой микроаналитической системе CAMEBAX MICROBEAM (CAMECA, Франция), оснащенной кремниевым полупроводниковым детектором и системой аналого-цифровой обработки сигналов. Исследования проводили в выбранных областях модифицированных слоев с целью оценки перераспределения и степени гомогенизации легирующих элементов под воздействием электромагнитного перемешивания расплава, индуцированного высокочастотным электромагнитным полем. Следует отметить, что метод EDS обеспечивает полуколичественное определение элементов со средними и высокими атомными номерами. В связи с низкой энергией характеристического рентгеновского излучения бора и ограниченной чувствительностью метода к легким элементам содержание бора, введенного сплавом Ni78Si8B14, количественно не определяли. Аналогично измеренные значения содержания углерода не использовали для количественной интерпретации результатов вследствие возможных погрешностей, обусловленных морфологией графитовой фазы, объемом взаимодействия электронного пучка с материалом и особенностями подготовки поверхности. Поэтому результаты EDS-анализа в настоящей работе использовали преимущественно для оценки перераспределения элементов Ni, Cu и Cr, тогда как влияние бора и углерода на процессы фазообразования интерпретировали на основании номинального химического состава легирующих материалов, наблюдаемой микроструктуры и результатов измерения микротвердости. При проведении EDS-анализа регистрировали характеристическое рентгеновское излучение, возникающее при взаимодействии электронного пучка с исследуемым образцом, после чего выполняли идентификацию и полуколичественный анализ химических элементов. Измерения проводили в характерных областях легированных и наплавленных слоев, включая поверхностную часть, центральную область модифицированного слоя и зону перехода к ма-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1