Browsing by Author "Shalomeev, V.A."

Now showing 1 - 1 of 1

Laser Surface Modification of the Wrought and LPBF-Printed Biomedical Co-28Cr-6Mo Alloys: Effects on nanoindentation and Tribological Behaviors
(Sumy State University, 2024) Efremenko, B.V.; Chabak, Yu.G.; Efremenko, V.G.; Kromka, F.; Olejnik, I.M.; Shalomeev, V.A.; Tsvetkova, E.V.; Dzherenova, A.V.
В даній роботі розглянуто вплив модифікації поверхні лазерним променем на мікромеханічні та трибологічні властивості біомедичного сплаву Co-28Cr-6Mo, виготовленого за різними технологіями: (а) лиття+гаряча деформація та (б) 3D-друк за схемою лазерного порошкового сплавлення (Laser Powder Bed Fusion – LPBF). Поверхню деформованого та LPBF зразків оплавляли лазерним променем потужністю 400 Вт при скануванні зі швидкістю 5 мм∙с – 1 (використано волоконний лазер «TruFiber 400» (TRUMPF), довжина хвилі – 1064 нм). Дослідження проводили за допомогою оптичної (GX71, OLYMPUS) та електронної скануючої мікроскопії (JSM-7000F, JEOL), рентгенівської дифрактометрії (X'Pert PRO, PANalytical, Cu-Kα), наноіндентування (“G200 Nano Indenter”, Agilent Technologies) та випробувань на зношування тертям за схемою “Ball (Al2O3)-on-Plate” в середовищі, що імітує рідину людського тіла. Встановлено, що лазерна обробка привела до формування модифікованого (переплавленого) шару товщиною 500-550 мкм, що переважно складався із εCo (HCP) фази та мав дисперсну дендритну будову. Розмір дендритів у перерізі коливався від 5-12 мкм (у первинних осях) до 1,5-6,0 мкм – у вторинних осях, що набагато менше середнього розміру зерен у деформованому сплаві (44 мкм). Лазерна обробка підвищила твердість і межу текучості деформованого сплаву на 23 % (до 5,21 ГПа), а також зменшила його об’ємний знос на 25 %. В той же час, лазерна модифікація оплавленням практично не змінила мікромеханічні і трибологічні властивості LPBF сплаву, оскільки не відбулося подрібнення його мікроструктури відносно вихідного (немодифікованого) стану. Втім, лазерне оплавлення може бути корисним для 3D-друкованого Co28Cr-6Mo сплаву, оскільки воно забезпечує ущільнення структури в модифікованому шарі шляхом ліквідації пористості, характерної для виробів, виготовлених за технологією LPBF.