Диффузия металлов при неразрушающем импульсном лазерном воздействии

Abstract

Излучение рубинового лазера ГОР-100М, работавшего в режиме свободной генерации, пройдя через фокусирующую систему, направлялось на облучаемый металлический образец. Плотность потока воздействующего излучения варьировалась от 104 до 5×105 Вт/см2. Элементный состав мишени до и после облучения исследовался с использованием рентгеновского спектрометра ElvaX. Исследования показали, что содержание некоторых элементов в приповерхностном слое образца после неразрушающей лазерной обработки существенно изменяется. В частности, при воздействии на тонкий (несколько мкм) слой никеля, нанесенный на подложку из титана, после облучения концентрация титана в приповерхностном слое значительно (в 1,5 раза и более) увеличивалась. Содержание других примесей (кобальт, хром, железо и др.), имевшихся в незначительном количестве (десятые доли процента) в приповерхностном слое, практически не изменялось. Существенно, что концентрация титана монотонно увеличивалась при увеличении плотности потока воздействующего лазерного излучения в указанном интервале. Это свидетельствует об активной диффузии металла из подложки в покрытие в зоне импульсного нагревания образца лазерным излучением.