Перспективы лазерной постобработки керамических покрытий
Автор: Яресько С.И., Антошин И.А.
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Машиностроение и машиноведение
Статья в выпуске: 4-2 т.26, 2024 года.
Бесплатный доступ
В работе рассмотрены возможности лазерной обработки (ЛО) как перспективного метода постобработки керамических покрытий, позволяющего добиться существенного повышения их эксплуатационных характеристик. Приведены данные по реализации данного метода при обработке керамических покрытий, нанесенных с использованием технологий газотермического напыления (ГТН), применяя различное лазерное оборудование. Установлено, что ЛО оказывает существенное влияние на микроструктуру керамических газотермических покрытий (ГТП), обеспечивает более высокую их плотность, снижает дисперсность и порообразование в 2-4 раза, позволяет регулировать распределение и величину остаточных напряжений. Показано, что с помощью ЛО удается добиться улучшения эксплуатационных характеристик покрытий, увеличения микротвердости на 25-40 %, увеличения адгезионной прочности покрытия и металлической основы, износостойкости и коррозионной стойкости. Приведены данные, свидетельствующие о неоднозначности влияния режимов ЛО при постобработке керамических покрытии на их свойства и недопустимости чрезмерного оплавления поверхности.
Лазерное излучение, керамическое покрытие, микроструктура, износостойкость, микротвердость, коррозионная стойкость, порообразование, остаточные напряжения
Короткий адрес: https://sciup.org/148330122
IDR: 148330122 | DOI: 10.37313/1990-5378-2024-26-4(2)-281-288
Список литературы Перспективы лазерной постобработки керамических покрытий
- Балдаев, Л.Х. Газотермическое напыление: учеб. пособие / Л.Х. Балдаев [и др.], под общ. ред. Л.Х. Балдаева. – М.: Маркет ДС, 2007. – 344с.
- Девойно, О.Г. Модифицированные поверхности покрытий с использованием лазерного нагрева / О.Г. Девойно, А.С. Калиниченко, М.А. Кардаполова. – Минск: БНТУ, 2013. – 230 с.
- Microstructure and sliding wear properties of HVOF sprayed, laser remelted and laser clad Stellite 6 coatings / Š. Houdková, Z. Pala, E. Smazalová et al. // Surf. Coat. Technol. – 2017. – V.318. – PP.129-141. doi: 10.1016/j.surfcoat.2016.09.012
- Surface modifi cation of Cr3C2–NiCr cermet coatings by direct diode laser / J. Morimoto, Y. Sasaki, S. Fukuhara et al. // Vacuum. – 2006. – V.80(11-12). – PP.1400-1405. doi:10.1016/j.vacuum.2006.01.070
- Glanc A., Houdková Š., Vostřák M. Microstructure and tribological behavior of HVOF sprayed and laser treated CoCrTaAlCSiY coatings // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. – 2018. – V.461, №1. – PP.012021. doi:10.1088/1757-899X/461/1/012021
- Fu Y., Batchelor A.W., Xing H., Gu Y. Wear behavior of laser-treated plasma-sprayed ZrO2 coatings // Wear. – 1997. – V.210, №1-2. – PP.157-164. https://doi.org/10.1016/S0043-1648(97)00058-6
- Шелягин, В.Д. Лазерная модификация плазменнонанесенных покрытий / В.Д. Шелягин, В.Ю. Хаскин, А.П. Грищенко и др. // Вісник двигунобудування. – 2009. – №2. – С.69-72.
- Шишковский, И.В. Лазерная постобработка Al/ Al2O3-Ni композитных покрытий, нанесенных с помощью холодного газодинамического напыления / И.В. Шишковский, П.А. Подрабинник // Упрочняющие технологии и покрытия. – 2015. – №5. – С.39-42.
- Triantafyllidis D., Li L., Stott F.H. Crack-free densifi cation of ceramics by laser surface treatment // Surf. Coat. Technol. – 2006. – Т.201. – №6. – С.3163-3173.
- Effect of laser remelting of plasma sprayed coating of Cr-Ni-Re / P. Śliwński, M.S. Węglowski, J. Dworak et al. // IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng. – 2021. – V.1140. – №1. – PP.012054. DOI:10.1088/1757-899X/1140/1/012054
- Laser Surface Modifi cation of Ceramic Coating Materials / Al Harbi N., Y Benyounis K., Looney L., and Stokes J. // In book: Encyclopedia of Smart Materials. – Publisher: Elsevier, 2018
- Bolelli G., Lusvarghi L., Barletta M. Heat treatment effects on the corrosion resistance of some HVOFsprayed metal alloy coatings // Surf. Coat. Technol. – 2008. – V.202. – №19. – PP.4839-4847. https://dx.doi.org/10.1016/j.surfcoat.2008.04.074
- Ceramic surface modifi cations induced by pulsed laser treatment / E. Cappelli, S. Orlando, D. Sciti et al. // Applied Surface Science. – 2000. – Т.154. – С.682-688.
- Митрофанов, А.А. Модифицирование газотермических покрытий воздействием излучения CO2-лазера / А.А. Митрофанов, Е.А. Чащин, С.А. Балашова, А.Х. Харахашев // Advanced Engineering Research. – 2014. – Т.14. – №3(78). – С.103-110.
- Митрофанов, А.А. Обработка газотермических покрытий с использованием лазерного излучения / А.А. Митрофанов, Е.А. Чащин, С.А. Балашова // Вестник Ивановского государственного энергетического университета. – 2011. – №1. – С.103-105.
- Laser-induced periodic structure formation in AlN ceramic / N.N. Nedyalkov, A. Dikovska, R. Nikov et al. // Opt. Laser Technol. – 2021. – Т.144. – С.107402.
- Surface modifi cation of ceramic matrix composites induced by laser treatment / S. Costil, S. Lukat, C. Langlade, C. Coddet // Applied Surface Science. – 2008. – Т.255. – №5. – С.2425-2432.
- Спиридонов, Н.В. Влияние лазерной обработки на структурно-фазовый состав напыленных Ni-Cr- B-Si-покрытий / Н.В. Спиридонов, И.О. Сокоров, А.В. Кудина // Наука и техника. – 2007. – №3. – С.22-25.
- Девойно, О.Г. Исследование износостойких покрытий из диффузионно-легированной аустенитной стали, полученных плазменным напылением и последующей лазерной обработкой / О.Г. Девойно, А.Ф. Пантелеенко // Наука и техника. – 2017. – № 3. – С.249-255.
- Балашова, С.А. Повышение эксплуатационных характеристик керамических покрытий / С.А. Балашова, Е.А. Чащин, И.В. Шилов и др. // Вестник Саратовского государственного технического университета. – 2009. – Т.2. – №1. – С.73-80.
- Погребняк, А.Д. Характеристики и свойства защитных покрытий на основе Ni-Cr и Co-Cr после обработки концентрированными потоками энергии / А.Д. Погребняк, Ш.М. Рузимов, О.П. Кульментьева и др. // Физическая инженерия поверхности. – 2005. – Т.3. – № 3-4. – С.158-189.
