Actual Problems in Machine Building 2018 Vol. 5 No. 3-4

Актуальные проблемы в машиностроении. Том 5. № 3-4. 2018 Материаловедение в машиностроении ____________________________________________________________________ 113 УДК 621.791.92, 621.793.79 ПОВЫШЕНИЕ КОМПЛЕКСА ЭКСПЛУАТАЦИОННЫХ СВОЙСТВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПУТЕМ СИНТЕЗА КАРБИДНЫХ И БОРИДНЫХ ЧАСТИЦ В ПОКРЫТИЯХ * Л.В. ЧУЧКОВА, аспирант А.С. БЕЛОВ, студент В.С. ВАСИЛЬЕВА, студент А.Д. ВЯЛОВА, студент (НГТУ, г. Новосибирск) Чучкова Л.В. - 630073, г. Новосибирск, пр. К. Макса, 20 Новосибирский государственный технический университет, e-mail: L_Chuchkova@bk.ru В работе представлены исследования модифицированных слоев, сформированных на титановом сплаве при наплавке порошковой смеси, в состав которого входило 10, 15 и 20 вес. % карбида бора. При высокотемпературном воздействии электронным лучом и последующей направленной кристаллизации образуются поверхностно-легированные слои, состоящие из первичных кристаллов борида титана неправильной формы и карбида титана дендритной морфологии максимальная общая объемная доля которых составила ~ 32 %. Следует отметить, что даже при наплавке 10 вес. % карбида бора в нижней части покрытия были зафиксированы нерастворившиеся частицы порошка. Дюрометрические испытания осуществлялись от поверхности вглубь сформированного слоя. Максимальный уровень микротвердости был зафиксирован у образца, полученного при наплавке 20 вес. % порошка карбида бора и составил 5210 МПа. Для определения износостойкости были проведены испытания полученных модифицированных слоев на трение в условиях воздействия закрепленных частиц абразива. Максимальная износостойкость, в 1,2 раза превышающая износостойкость эталона, была зафиксирована у образца, сформированного при наплавке порошковой смеси, в состав которой входило 20 вес. % карбида бора. Ключевые слова: вневакуумная электронно-лучевая наплавка, покрытия, карбид бора, микротвёрдость, износостойкость Введение В настоящее время наиболее актуальной вопросом в материаловедении является улучшение эксплуатационных свойств изделий, работающих в условиях абразивного изнашивания. Одним из эффективных методов решений данной проблемы является поверхностное упрочнение. Наплавка порошковых смесей, в состав которых входят такие элементы как бор, углерод и азот, позволяет сформировать износостойкие слои на поверхности конструкционных металлов. Одним из перспективных материалов в машиностроении является титан и сплавы на его основе благодаря малой плотности, высокой коррозионной стойкости и вязкости при комнатной температуре. Однако, низкие триботехнические свойства ограничивают область * «Работа выполнена в Новосибирском государственном техническом университете при финансовой поддержке Министерства образования и науки Российской Федерации в рамках реализации комплексного проекта по созданию высокотехнологичного производства (договор № 02.G25.31.0144 от 01.12.2015 г.)».