The Microstructure of the Surface Layers by Laser and Laser- Miсroplasma Alloying
Volodymyr D. Sheliagin, Victor M. Spivak, Artemii V. Bernatskyi, Mihai S.Tirsu
Considered are the technologies of laser and laser-microplasma alloying of surface layers of 38KhN3MFA structural steel specimens with introduction of powder filler materials based on tungsten and chromium carbide, promoting increase of physical-chemical properties of the parts, manufactured from these steels. Structural transformations, concentration variations and reasons of crack formation in treated surface layers were investigated at different modes of alloying using the methods of light microscopy and analytic scanning electron microscopy. It is shown that susceptibility to crack formation in laser and laser-microplasma alloying of specimens of 38KhN3MFA steel is caused, first of all, by structural (size of crystalline particles, coefficient of their shape) and concentration variations, related with redistribution of the elements, in particular, chromium, that results in formation of grain boundary concentration gradients. Absence of microcracks in a fusion zone at laser-microplasma method of alloying allows making a conclusion about perspective of application of this method for surface treatment of parts, manufactured from 38KhN3MFA steel.
Разгледани са технологиите на лазерно и лазерно-микроплазмено легиране на повърхностните слоеве на 38KhN3MFA структурни образци стомана с въвеждане на прахово- запълващи материали на основата на волфрамов карбид и хромов карбид, с което се постига увеличаване на физико-химичните свойства на части, произведени от тези стомани. Структурните трансформации, вариациите на концентрация и причините, свързани с образуване на пукнатини в третираните повърхностни слоеве са изследвани при различни режими на легиране с използване на методите на светлинната микроскопия и аналитичната сканираща електронна микроскопия. Показано е, че чувствителността към образуване на пукнатини при лазерно и лазерно-микроплазменото легиране на образци на 38KhN3MFA стомана се дължи на първо място, на структурни промяни (размер на кристалните частици, коефициент на формата) и на вариации на концентрацията, свързани с преразпределение на елементите, по- специално на хрома, което води до образуване на концентрационни градиенти на границите на зърната. Липсата на микропукнатини в зоната на синтез при лазерно-микроплазмения метод на легиране позволява да се направи заключение за перспективата на прилагане на този метод за третиране на повърхностите на части, произведени от 38KhN3MFA стомана.
Cite this article as:
Sheliagin V., Spivac V., Bematskyy A., Tirsu M. The microstructure of the surface layers by laser and lasermicroplasma doping. Journal – Electrotechnica & Electronica (Е+Е), Vol. 49 (5-6), 2014, pp. 319-323, ISSN: 0861-4717 (Print), 2603-5421 (Online)
