Гайворонський І. В. Структурно-фазовий стан поверхневих шарів алюмінію, титану та цирконію після імпульсного лазерного легування перехідними металами

Робота присвячена дослідженню особливостей структуроутворення в поверхневих шарах алюмінію, титану та цирконію при лазерному легуванні сумішами порошків перехідних металів. Досліджено термічну стабільність фазового складу поверхневих шарів алюмінію після лазерного легування сумішшю порошків міді та заліза. Гетерогенна структура зони легування містить у своєму складі інтерметалідні фази, у тому числі квазікристалічну ікосаедричну ψ-фазу. Відпали зони лазерного легування зразків обумовлюють формування інтерметаліду-апроксиманти. Показано, що ψ-фаза залишається термічно стійкою при температурі, близькій до температури плавлення алюмінієвої матриці. Дослідження фазового складу поверхневих шарів титану та цирконію після лазерного легування сумішами порошків перехідних металів (Zr + Ni та Ti + Ni, відповідно) виявили, що імпульсне лазерне легування в системі сплавів Ti-Ni-Zr не приводить до формування ікосаедричної ψ-фази при всіх застосованих режимах обробки, а приводить лише до формування фази-апроксиманти, що свідчить про недостатність енергетичних параметрів лазерного легування. Запропоновано спосіб лазерного зміцнення поверхневих шарів титанових сплавів, який полягає в нанесенні легувальних органічних сумішей на зразок виробу та подальше імпульсне лазерне оплавлення поверхні. Запропоновано і використано метод моделювання оберненої гратки квазікристалічної ікосаедричної структури на основі інтерпретації послідовності Фібоначчі. Вказаний метод полягає у розмноженні базової групи вузлів, які лежать на кінцях векторів ікосаедра, за одним із запропонованих рекурентних алгоритмів. Виявлено, що кількість самонакладань вузлів у моделі корелює з інтенсивностями відповідних експериметальних рефлексів.