СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МЕЖЗЁРЕННЫХ ГРАНИЦ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ ЛАЗЕРНОМ ЛЕГИРОВАНИИ

STRUCTURAL ORGANIZATION OF INTERGENERAL BORDERS with LOCAL LASER DOPING


Ким Владимир Алексеевич – доктор технических наук, профессор кафедры материаловедения и технологии новых материалов Комсомольского-на-Амуре государственного университета (Россия, Комсомольск-на-Амуре). E-mail: sinerg@mail.ru

Vladimir A. Kim – doctor of technical sciences, professor of the Department of materials science and tech-nology of new materials Komsomolsk-on-Amur State University (Russia, Komsomolsk-on-Amur). E-mail: sinerg@mail.ru.

Белова Инна Валерьевна – кандидат технических наук, доцент кафедры материаловедения и техно-логии новых материалов Комсомольского-на-Амуре государственного университета (Россия, Комсо-мольск-на-Амуре). E-mail: inna_belova@mail.ru

Inna V. Belova – PhD in Engineering, associate professor of the Department of materials science and tech-nology of new materials Komsomolsk-on-Amur State University. E-mail: inna_belova@mail.ru.


Аннотация. Аннотация. Образование поверхностных структур при лазерном легировании представляет собой комплексный процесс, включающий термические структурные превращения, конвективный и диффу-зионный перенос вещества, а также химические реакции, инициированные высококонцентрированным световым воздействием. Конвективное перемешивание элементов покрытия с основой реализуется только в самых верхних слоях обрабатываемой поверхности, расплавленной и нагретой до темпера-тур кипения. Основным механизмом массопереноса при лазерном легировании считается диффузия, вызванная высокой температурой и градиентами концентраций химических элементов, дефектами кристаллического строения. Высокая активность массопереноса при лазерном легировании объясня-ется также тем, что в процессе термических превращений в обрабатываемом материале образуются структуры, представляющие каналы повышенной диффузионной проводимости. К ним относят гра-ницы зёрен, скопления дислокации, зоны с повышенной концентрацией вакансий, аморфные фазы и др.

Summary. Summary. The formation of surface structures in laser doping is a complex process involving thermal struc-tural transformations, convective and diffusive transport of matter, as well as chemical reactions initiated by highly concentrated light. Convective mixing of the covering elements with the substrate is realized only in the uppermost layers of the treated surface, molten and heated to boiling points. The main mechanism of mass transfer in laser doping is diffusion due to high temperature and gradient concentrations of chemical elements, defects in the crystal structure. The high activity of mass transfer during laser doping is also ex-plained by the fact that in the process of thermal transformations, structures that represent channels of enhanced diffusion conductivity are formed in the material being processed. These include grain boundaries, dislocation clusters, zones with an increased concentration of vacancies, amorphous phases, etc.


Ключевые слова: Ключевые слова: структурная организация, лазерное легирование, межзёренные границы, лазерная термическая обработка, микроструктура, упрочнение сталей, фрактальная размерность.

Key words: Key words: structural organization, laser alloying, intergranular boundaries, laser thermal treatment, micro-structure, hardening of steels, fractal dimension.


«Ученые записки КнАГТУ». № I - 1(37) 2019 «Науки о природе и технике», с. 61 - 69

«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University». Issue I - 1(37) 2019 «Engineering and Natural Sciences», p. 61 - 69


DOI 10.17084/II-1(37).8


References


1. Brandon, D. Mikrostruktura materialov. Metody issledovaniia i kontrolia / D. Brandon, U. Kap-lan. – M.: Tekhnosfera, 2004. – 384 s.

2. Grigor'iants, A. G. Lazernaia tekhnika i tekhnologiia. Metody poverkhnostnoi lazernoi obrabotki / A. G. Grigor'iants, A. I. Safonov. – M.: Vyssh. shk.,1987. – 191 s.

3. Kim, V. A. Issledovanie strukturnykh prevrashchenii pri plasticheskoi deformatsii stali 20 / V. A. Kim, O. V. Bashkov, A. A. Popkova // Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov. – 2016. – № 1(82). – S. 32-36.

4. Kim, V. A. Kolichestvennye pokazateli strukturnoi organizatsii polikristallicheskikh materialov / V. A. Kim, I. V. Belova, S. V. Zolotareva // Zavodskaia laboratoriia. Diagnostika materialov. – 2014. – № 4(80). – S. 43-46.

5. Kristin, Dzh. Termodinamika i obshchaia kineticheskaia teoriia. Teoriia prevrashchenii v metallakh i splavakh / Dzh. Kristin; per. s angl. – M.: Mir, 1978. – 810 s.

6. Merer, Kh. Diffuziia v tverdykh telakh / Kh. Merer; per. s angl. – Dolgoprudnyi: Izdatel'skii dom «Intellekt», 2011. – 536 s.

7. Poverkhnostnye sloi i vnutrennie granitsy razdela v geterogennykh materialakh / R. R. Balakhonov, A. V. Bolesta, M. P. Bondar' [i dr.]; otv. red. V. E. Panin. – Novosibirsk: Izd-vo SO RAN, 2006. – 520 s.

8. Statisticheskaia otsenka kolichestvennoi metallografii / V. A. Kim, R. V. Evdokimova, S. V. Zolo-tareva, A. A. Popkova, M. Ioshida // Uchenye zapiski KnAGTU. Nauki o prirode i tekhnike. – 2013. – № II-1(14). – S. 76-82.


Ссылка на текст статьи

Текст статьи в журнале

Text of article in journal


© 2019 V. A. Kim, I. V. Belova. This is an Open Access article distributed under the terms of the Russian Index of Science Citation License http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.


© 2019 Ким В. А., Белова И. В. Данная статья находится в Открытом Доступе и распространяется на условиях лицензии Российского Индекса Научного цитирования http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, в соответствии с которыми третьи лица имеют право копировать и повторно распространять этот материал на любых носителях и в любом формате, а также микшировать, изменять и использовать в качестве основы для любых целей, в том числе коммерческих, при условии, что на оригинальное произведение сделаны должным образом оформленные ссылки и что приведена информация о действующей в отношении него лицензии.


Лицензия Creative Commons

Произведение «СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ МЕЖЗЁРЕННЫХ ГРАНИЦ ПРИ ЛОКАЛЬНОМ ЛАЗЕРНОМ ЛЕГИРОВАНИИ» созданное автором по имени Ким В. А., Белова И. В., публикуется на условиях лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная
Основано на произведении с http://www.uzknastu.ru/files/translit/2019/I-1(37)/8.htm