В работе представлены результаты металлографических и триботехнических исследований образцов стали 40Х с лазерной закалкой из жидкого и твердого состояния. На основании проведенного регрессионного анализа получены закономерности изменения глубины и ширины зон термического воздействия при изменяемых частотах поперечных колебаний луча, скорости обработки и его дефокусировке. Расширены возможности применения сканирующих устройств резонансного типа для лазерной термической обработки и легирования сталей. Анализ результатов триботехнических испытаний показал значительное уменьшение коэффициентов трения, повышение износостойкости и нагрузочной способности контакта по сравнению с исходной сталью.

В работе представлены результаты металлографических и триботехнических исследований образцов стали 20Х13 легированной с помощью лазерного луча порошком Fe-Cr- V- W-Mo и с добавлением в шихту 5 об. % нано-порошка карбида тантала. Элементный анализ показал, что легирующие элементы, находящиеся в шихте распределены равномерно по глубине слоя. Поперечные колебания лазерного луча привели к повышению производительности процесса лазерного легирования. В результате анализа результатов триботехнических испытаний, установлено, что легированные слои имели более низкие коэффициенты трения при добавке в шихту нано карбидов тантала, и более высокую износостойкость по сравнению с основной шихтой и исходной сталью.

В работе представлены результаты металлографических и трибологических исследований покрытий с добавлением в состав шихты нано карбида тантала. С помощью полного факторного эксперимента определены геометрические параметры наплавленных покрытий в зависимости от мощности, скорости обработки и диаметра лазерного луча. Получены закономерности изменения коэффициентов трения от давления и скорости скольжения. Задиростойкость и износостойкость покрытий выше закаленных сталей.

A review of the research of foreign studies on the characterization of high-entropy alloys (HEA) is given in this article.It has been shown that HEA based on a body-centered lattice (BCL) of a solid solution are more heat-resistant than a highly entropic alloy based on a face-centered lattice (FCL) of a solid solution.The results of the obtained quasi-high-entropy alloys (QHEA) with new properties instead of expensive highentropy alloys by introducing several serial powder materials based on iron, nickel, cobalt and tantalum nanocarbide additives to increase the wear resistance of coatings obtained by laser welding are presented.The introduction of 6% tantalum nanocarbide into the QHEA charge increases the wear resistance by 2.8 times compared to surfacing without carbide and increases the wear resistance by 7.2 times compared with the characteristic of the base material made of 40X steel.The technology of laser cladding QHEA can be used to restore various parts of machines, including those operating at elevated loads and temperatures.The characteristics of coatings obtained in the process of laser cladding are given.The range of variation of the operating parameters of the laser radiation is indicated: power of the displacement velocity, beam diameter.

Поверхности изделий, работающих в жестких климатических условиях, должны обладать коррозионной стойкостью, трибологическими характеристиками и высокими механическими свойствами. Этим задачам отвечают методы наплавки медных сплавов на сталь, обзор которых представлен в статье. Разработана технология лазерной наплавки антифрикционных покрытий на основе меди порошковым материалом ПР-БрАМц 9–2. Представлены параметры процесса.

Операция лазерного упрочнения предназначена для замены технологий азотирования с глубиной 0,3–0,4 мм и цементации с глубиной слоя 1,0–1,1 мм. Определено влияние дефокусировки луча волоконного лазера на глубину и ширину зон лазерного упрочнения. По уравнениям регрессии проведены расчеты и сопоставлены с результатами эксперимента.

Стремительное развитие источников лазерного излучения и внешних оптических систем требует совершенствования методов расчета геометрических параметров упрочненных зон. В работе представлен краткий обзор по лазерному упрочнению сталей лазерным пятном прямоугольной формы. Приведены результаты расчета глубины и ширины упрочненных зон колесной стали лазерным пятном прямоугольной формы, полученные по уравнениям регрессии первого порядка, при равной погонной энергии излучения. Показано, что при лазерном упрочнении на различных режимах износостойкость колесной стали повышается в 2,14–3 раза, при этом снижается изнашивание рельсовой стали.

Экспериментально исследованы особенности лазерной наплавки порошков на основе никеля с добавками нанопорошка TaC. В процессе экспериментов были определены минимальная глубина проплавления основы, распределение микротвердости по сечению подложки, насыщение металла наплавки компонентами основы.