Streszczenie: Badano wpływ powierzchniowego przetapiania laserowego przemysłowych stopów aluminium AK7, AK11 i AlSi20 na strukturę i własności tribologiczne warstwy wierzchniej. Przetopy prowadzono przy pomocy lasera CO2 stosując parametry: moc 500W, średnica wiązki 1,5 mm oraz (lub) moc 1900W, średnica wiązki 6,0 mm. Pozwoliło to skanować powierzchnie próbek częściowo nachodzącymi na siebie ścieżkami laserowymi przy zróżnicowanej gęstości mocy i głębokości przetopu. Gwałtowne krzepnięcie topionej laserem strefy prowadzi do utworzenia struktury o dużym stopniu dyspersji faz, stwierdzono natomiast, że zróżnicowanie parametrów pracy lasera wpływa głównie na strukturę stopów bogatych w krzem. W szczególności w nadeutektycznym stopie AlSi20 przedeutektycznie wydzielone cząstki krzemu były znacznie drobniejsze, gdy przetop powierzchni prowadzono płytszymi, i o wyższej gęstości mocy ścieżkami laserowymi. Zmodyfikowane laserowo stopy poddano testom tribologicznym. Dwa rodzaje przeprowadzonych testów wykazały, że zużycie ścierne struktury uzyskanej przez przetop laserowy jest niższe niż przemysłowych stopów AlSi w stanie lanym, oraz że modyfikacja laserowa jest bardziej efektywna dla stopów o wyższej zawartości procentowej krzemu.
Abstract: The influence of laser surface melting on structure and tribological properties of the surface layer in aluminium-silicon commercial AK7, AK11 and AlSi20 alloys has been investigated. A CO2 laser that was used in experiment was operating at 500W power and at 1,5 beam diameter and/or at 1900W power and 0.6 beam diameter. It allows us to scan using partially overlapping laser passes the surface of the specimens with different power density and different depth of melting. Rapid solidification of laser melting zone produces highly dispersed microstructure, but it was find that differentiation of the laser parameters is mainly influenced on structure of silicon rich alloys. Particularly, for hypereutectic AlSi20 alloy proeutectic Si particles were much more dispersed if the laser passes were made with higher power density and lower depth of melting. Laser modificated alloys were subjected to tribological tests. Two types of the tests that were performed allow to determine that abrasive wear of laser processed structure is lower than as-casted AlSi alloys and that laser modification is more effective for alloys with higher percentage of silicon.
YADDA/CEON