Modification of working surfaces details by processing with laser irradiation

Abstract

Щоб запобігти процесам поверхневого злипання між двома поверхнями тертя та зменшити коефіцієнти статичного тертя, запропоновано обробляти їх лазерним опроміненням і легувати графеновими нанопластинками. Досліджено вплив режимів лазерного опромінення на глибину та структуру модифікованих поверхневих шарів. Показано, що переплавленням поверхні лазерним випромінюванням можна отримати металевий шар із дрібною мікроструктурою та достатньо високою твердістю. Легування графеновими нанопластинками дало змогу блокувати нерівномірне зростання зерен матричної фази покриття та забезпечити його однорідність. Дослідження параметрів отриманого покриття після лазерного переплавлення показує їхню чутливість до змін швидкості сканування поверхні лазерним променем. Це дає змогу керувати властивостями поверхневих шарів.

In order to prevent surface adhesion processes between the two friction surfaces and to reduce static friction coefficients, it is proposed to treat them with laser irradiation and doping with graphene nanoplatelets. The effects of laser irradiation modes on the depth and structure of the modified surface layers were investigated. It was shown that by remelting the surface with laser radiation it is possible to obtain a metal layer with a fine microstructure and sufficiently high hardness. The doping with graphene nanoplatelets made it possible to block the uneven grain growth of the matrix phase of the coating and ensure its homogeneity. An examination of the parameters of the obtained coating after laser remelting shows their sensitivity to changes in the scanning speed of the laser beam on the surface. This makes it possible to control the properties of the surface layers.