Спектрометрия лазерно-индуцированной плазмы для картирования элементного состава валика износостойкого покрытия
Автор: Сдвиженский П.А.
Журнал: Международный журнал гуманитарных и естественных наук @intjournal
Рубрика: Технические науки
Статья в выпуске: 10-2 (109), 2025 года.
Бесплатный доступ
Исследована возможность применения спектроскопии лазерно-индузированной плазмы (СЛИП) для элементного картирования износостойкого композитного покрытия (хромникелевый сплав, армированный частицами карбида вольфрама), полученного коаксиальной лазерной наплавкой на стальную подложку. Целью работы являлась оценка пространственного распределения ключевых элементов (W, Ni, Fe) в наплавленном одиночном валике. Эксперимент проводился на лабораторной установке СЛИП с пространственным разрешением ~50 мкм. Результаты картирования выявили неоднородность распределения карбидов вольфрама с повышенной концентрацией WC в области покрытия близкой к подложке, что коррелирует с данными сканирующей электронной микроскопии. Показано, что метод СЛИП является эффективным инструментом для экспрессного исследования распределения элементного состава в композиционных покрытиях и может быть использован для оптимизации технологических параметров их синтеза.
Спектроскопия лазерно-индуцированной плазмы, элементное картирование, износостойкие покрытия, лазерная наплавка, карбид вольфрама
Короткий адрес: https://sciup.org/170212219
IDR: 170212219 | DOI: 10.24412/2500-1000-2025-10-2-102-107
Laser-induced breakdown spectroscopy for elemental mapping of a single track of wear-resistant coating
This study investigates the application of laser induced breakdown spectroscopy (LIBS) for the elemental mapping of a wear-resistant composite coating based on tungsten carbide (WC), deposited onto a steel substrate via coaxial laser cladding. The work aimed to assess the spatial distribution of key elements (W, Ni, Fe) within the cladded track. The experiment was performed using a laboratory LIBS setup with a spatial resolution of approximately 50 µm. The mapping results revealed significant inhomogeneity in the distribution of the carbide phase, with an increased concentration of WC particles in the bottom region of the coating, which is consistent with scanning electron microscopy data. It is demonstrated that LIBS is an effective tool for the rapid elemental mapping in composite coatings and can be utilized for optimizing their synthesis parameters.
