Введение
Глава 1. Аналитический обзор научно-технической литературы по проблеме лазерного управления микрогеометрией поверхности и постановка задачи исследования 19
1.1 Обзор литературы по проблеме лазерного управления микрогеометрией поверхности (общие положения) 19
1.2 Существующие подходы к описанию шероховатости поверхности 20
1.3 Основные методы микроструктурирования поверхности 23
1.3.1 Механические методы 24
1.3.2 Химические методы 29
1.3.3 Методы микроструктурирования поверхности концентрированными потоками энергии 33
1.4 Механизмы микро- и наноструктурирования поверхности металлов на основе лазерного воздействия 34
1.5 Выводы 49
Глава 2. Разработка и исследование принципов формирования геометрического микрорельефа на поверхности металлов 52
2.1 Анализ эффективности лазерных методов и систем управления микрогеометрией поверхности 52
2.2 Экспериментальное лазерное оборудование, его конструкция и основные параметры 55
2.3 Режимы обработки металлов лазером с наносекундной длительностью импульсов 61
2.4 Технология микроструктурирования поверхности металла излучением наносекнудного волоконного лазера 65
2.5 Выводы 71
Глава 3. Лазерное формирование базовых типов поверхностных микроструктур 74
3.1 Анализ базовых типов поверхностных регулярных структур и возможностей их реализации 74
3.2 Формирование микрорельефа на поверхности стали и измерение его геометрических характеристик: экспериментально-технологические результаты 79
3.2.1 Связь геометрических параметров рельефа поверхности с ее способностью к электронной эмиссии 83
3.2.2 Связь геометрических параметров рельефа поверхности с ее оптическими свойствами 85
3.2.3 Основные виды полученных трибологических рельефов 88
3.2.4 Виды микрорельефов декоративно-прикладного применения... 93
3.3 Расчёт погрешности шероховатости Ra и Rz для этапа «полировки» поверхности металла 95
3.4 Выводы 102
Глава 4. Исследование функциональных свойств поверхностей металла после обработки лазерным излучением 104
4.1 Гидрофобные и гидрофильные свойства поверхности металла 104
4.2 Связь геометрических параметров микрорельефа со смачиваемостью поверхности 108
4.2.1 Лазерное формирование гидрофобной поверхности 111
4.2.2 Измерение гидрофобности поверхности металла методом замера угла смачивания 113
4.2.3 Экспериментальные результаты и их обсуждение 115
4.3 Метод лазерного повышения коррозионной стойкости металлов 119
4.3.1 Лазерное оксидирование поверхности металлов для защиты от коррозии 120
4.3.2 Формирование оксидной плёнки и проверка коррозионной стойкости металла 121
4.3.3 Воздействие расфокусированным лазерным лучом 125
4.4 Выводы 131
Глава 5. Исследование метода переноса микрорельефа на поверхность металла путем прокатки структурированным валом 134
5.1 Экспериментальное оборудование и материалы для процесса металлопроката 134
5.2 Результаты экспериментов по переносу поверхностной микроструктуры методом холодного проката 139
5.3 Выводы 147
Заключение 148
Список литературы 156
