Obrabotka Metallov 2015 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (69) 2015 102 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ УДК 538.911:669-1: 53.097: 621.793 ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ СПЛАВА ВТ6 ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ С КАРБИДОМ БОРА И ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКОЙ* Т.Ю. КОБЗАРЕВА 1 , аспирант В.Е. ГРОМОВ 1 , доктор физ.-мат. наук, профессор Ю.Ф. ИВАНОВ 2 , доктор физ.-мат. наук, профессор С.В. КОНОВАЛОВ 1 , доктор техн. наук, профессор Е.А. БУДОВСКИХ 1 , доктор техн. наук, профессор В.А. БАТАЕВ 3 , доктор техн. наук, профессор ( 1 СибГИУ, г. Новокузнецк, 2 ТПУ, г. Томск, 3 НГТУ, г. Новосибирск ) Поступила 25 сентября 2015 Рецензирование 23 октября 2015 Принята к печати 15 ноября 2015 Кобзарева Т.Ю. – 654007, г. Новокузнецк, ул. Кирова, д. 42, Сибирский государственный индустриальный университет, е-mail: kobzarevatanya@mail.ru Проведены исследования, направленные на выявление изменений в поверхностном слое титанового спла- ва ВТ6 после комбинированной обработки. Комбинированная обработка поверхности титанового сплава ВТ6 заключалась в легировании плазмой, формирующейся при электрическом взрыве фольги титана с навеской порошка карбида бора и последующем облучении высокоинтенсивным импульсным электронным пучком субмиллисекундной длительности воздействия. В качестве взрываемого проводника при электровзрывном легировании использовали фольгу титана. В область взрыва на титановую фольгу помещали навеску по- рошка карбида бора B 4 С. Для ЭВЛ использовали лабораторную электровзрывную установку типа ЭВУ 60/10. Основные параметры для осуществления импульсного жидкофазного легирования задавали величиной за- рядного напряжения накопителя энергии ускорителя, диаметром канала сопла и расстоянием от его среза до образца. Последующую термическую обработку поверхностного слоя титанового сплава ВТ6 осуществляли высокоинтенсивным импульсным электронным пучком на установке СОЛО (ИСЭ СО РАН). В результате исследования выявлено, что электровзрывное легирование поверхностного слоя образ- цов титанового сплава ВТ6 приводит к формированию высокоразвитого рельефа. Методами сканирующей электронной микроскопии выявлено, что в поверхностном слое обработки наблюдается неоднородное рас- пределение легирующих элементов. Существенное различие их концентрации в выявленных слоях приво- дит к отличию их прочностных и трибологических свойств. Последующая электронно-пучковая обработка поверхности легирования приводит к выглаживанию поверхности легирования. Происходит формирование многослойной структуры, а распределение легирующих элементов в поверхностном слое становится более равномерным. Анализ поверхности обработки, облученной электронным пучком, выявил наличие двух ха- рактерных элементов структуры, сформировавшихся в результате последующей обработки высокоинтенсив- ным импульсным электронным пучком. Первый – это области с игольчатой структурой, размеры игл которой составляют 1…10 мкм. Исследования поперечных шлифов титанового сплава после комбинированной обра- ботки позволили определить толщину модифицированного слоя, которая составляет не более 30 мкм. Итак, _______________ * Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ (проект № 15-08-03411а) и государственного задания Минобрнауки (№ 2708 и № 3.1496.2014/K).