Analiza budowy strefy stopowanej laserowo borem w ?eliwie sferoidalnym z wykorzystaniem metody spektroskopii elektronów Auger (AES)

摘要

Artyku? dotyczy problematyki zwi?zanej z modyfikacj? warstwy wierzchniej ?eliwa szarego za pomoc? laserowej obróbki cieplnej (LOC) przede wszystkim w celu zwi?kszania odporno?ci na zu?ycie tribologiczne fragmentów cz??ci maszyn wykonanych z tego materia?u. W niniejszej pracy przedstawiono badania wp?ywu stopowania laserowego borem na mikrostruktur? warstwy wierzchniej ?eliwa sferoidalnego. Celem prezentowanych badań by?a ocena budowy strefy stopowanej laserowo borem w warstwie wierzchniej ?eliwa sferoidalnego z wykorzystaniem dyskretnej metody spektroskopii elektronów Auger, któr? wybrano ze wzgl?du na szczególne mo?liwo?ci badawcze dedykowane warstwom zawieraj?cym pierwiastki lekkie. Modyfikacj? warstwy wierzchniej dokonano za pomoc? lasera molekularnego C02 o pracy ci?g?ej firmy Trumpf o maksymalnej mocy wyj?ciowej 2600W i modzie TEM0,i. Do oceny efektów LOC, oprócz metody AES, wykorzystano mikroskopy optyczne i elektronowy mikroskop skaningowy oraz dyfraktometr rentgenowski. Twardo?? oceniono metod? Vickersa przy obci??eniu 0,9807 N. Stopowanie laserowe ?eliwa sferoidalnego borem umo?liwia wytworzenie warstwy wierzchniej sk?adaj?cej si? z drobnoziarnistej strefy przetopionej, wzbogaconej w nowopowsta?e fazy zawieraj?ce wprowadzany pierwiastek, strefy przej?ciowej oraz zahartowanej ze stanu sta?ego. Uzyskana strefa przetopiona pozwala ok. 7-krotnie zwi?kszy? twardo?? warstwy wierzchniej ?eliwa. Badania za pomoc? AES tej strefy wykaza?y obecno?? wprowadzonego podczas LOC boru, którego zawarto?? wynosi?a ok. 10% at., co umo?liwi?o powstanie borków Fe2B. Obecno?? tych borków potwierdzi?a analiza dyfrakcyjna oraz obserwacje mikrostrukturalne. Ponadto wykazano, ?e mniejszej zawarto?ci wprowadzonego pierwiastka mo?na spodziewa? si? po?rodku strefy przetopionej, gdzie odnotowano równie? mniejsz? twardo??. Stwierdzono tak?e, ?e w strefie przetopionej w pobli?u strefy przej?ciowej wyst?puj? du?e ró?nice w proporcjach ?elaza i boru, co wskazuje na obecno?? w tym miejscu bardziej drobnoziarnistej mikrostruktury. Wyst?powanie w tym obszarze drobniejszych ziarn potwierdzi?y obserwacje mikrostrukturalne.