Лазерне формування алмазовмісних покриттів зв’язками на основі міді
Дата
2025
Науковий керівник
Назва журналу
Номер ISSN
Назва тому
Видавець
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
Анотація
Вибір матеріалу зв’язки робочого шару з наповнювачем при виробництві алмазовмісного абразивного інструменту є вкрай важливим. Об’єктом дослідження є процес формування алмазовмісних покриттів на Сталі 40Л із використанням порошкової бронзової зв’язки складу CuSn10 (БрО10) як матричного матеріалу. Розглядається можливість застосування зв’язки CuSn10 (БрО10) для термодеформаційного лазерного спікання алмазовмісних покриттів на сталі 40Л з метою забезпечення надійного металургійного зв’язку робочого шару з основою та створення щільної структури без дефектів. Із застосуванням оптоволоконного лазерного випромінювача Maxphotonics 4‑го покоління (λ=1,06 мкм, потужність 500 та 1000 Вт, тривалість впливу 0,18 та 1,8 с) в інертному середовищі на поверхні сталевої підкладки синтезоване щільне бездефектне алмазовмісне покриття. Сформовано міцний металургійний зв’язок на межі бронза/сталь завдяки атомній дифузії Cu та Fe, а також щільний контакт з алмазами. Проаналізовано морфологію, хімічний склад, геометрію та мікротвердість наплавочного валика на межі алмаз/зв’язка. Визначено фазовий склад і перерозподіл елементів у матричній області залежно від густини потужності лазерного опромінення. Міцність з’єднання пояснюється поєднанням атомної дифузії Cu і Fe, утворенням інтерметалідних фаз та збільшенням площі контакту з алмазами внаслідок мікроструктурної перебудови при локальному нагріванні. Особливістю отриманих результатів є формування бездефектної щільної структури з високою адгезією, що відрізняє досліджувану технологію від традиційного порошкового пресування та спікання. Це дозволяє уникнути відшарувань і знизити ризик руйнування інструменту при навантаженні. Отримані результати можуть бути використані у виробництві алмазного абразивного інструменту для обробки твердих матеріалів.
Опис
Ключові слова
лазерне опромінення, спікання, алмаз, сталь, бронза, laser irradiation, sintering, diamond, steel, bronze
Бібліографічний опис
Лазерне формування алмазовмісних покриттів зв’язками на основі міді / О. О. Гончарук, Л. Ф. Головко , С. М. Волошко, О. О. Данилейко, О. А. Капустинський // Mechanics and Advanced Technologies. – 2025. – Vol. 9, No. 4(107). – P. 505–514. – Bibliogr.: 505–514 ref.