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

Actual Problems in Machine Building. Vol. 5. N 3-4. 2018 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 114 его применения [1-3]. Для повышения эксплуатационных характеристик титанового сплава применяют различные способы обработки, в том числе осаждение, напыление, наплавка, химико-термическая обработка [4-8]. На сегодняшний день метод электронно-лучевого оплавления в воздушной атмосфере является наиболее прогрессивным [9-13]. Данная технология объединяет в себе такие преимущества как высокая производительность процесса и показатель коэффициента полезного действия (КПД), а также возможность осуществлять обработку в воздушной среде, благодаря чему с заготовок снимаются габаритные ограничения [14-15]. Таким образом, целью данного исследования являлся синтез высокопрочных частиц карбида и моноборида титана методов вневакуумной электронно-лучевой обработки с последующим определениям твердости и износостойкости полученных модифицированных слоев. Материалы и методы В ходе работы формирование модифицированных слоев производилось в институте ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (г. Новосибирск) с использованием промышленного ускорителя электронов типа ЭЛВ-6. Опираясь на проведенный литературный анализ, в качестве материала основы был выбран титанового сплава ВТ6. Для синтеза карбидной и боридной фазы в состав наплавочной смеси входил порошок карбида бора, концентрация которого варьировалась с 10 до 20 вес. % и порошок титана в качестве смачивающей компоненты (с 40 до 30 вес. %). Для обеспечения защиты ванны расплава от атмосферного воздействия и формирования бездефектных покрытий в состав наплавочной смеси также входили порошки фтористых флюсов CaF 2 и LiF (40+10 вес. %). Режимы обработки, такие как ток пучка (30 мА), скорость перемещения заготовки относительно выпускного отверстия (25 мм/с) и плотность насыпки (0,2 г/см 2 ) оставались неизменными. Результаты и обсуждение Металлографические исследования сформированных модифицированных слоев показали, что в покрытиях, полученные при наплавке 10 вес. % порошка карбида бора выделяются первичные мелкодисперсные кристаллы борида титана и частицы карбида титана эвтектического типа (рисунок 1 а). В нижней зоне покрытия были зафиксированы небольшие скопления нерастворившихся частиц порошка карбида бора. Повышение концентрации карбида бора в исходной порошковой насыпке до 20 вес. % приводит к увеличению объемной доли упрочняющей фазы до 32 %. На рисунке 1 б, в представлена микроструктура данного покрытия. Увеличение концентрации порошка карбида бора способствует формированию крупных дефектных частиц борида титана и дендритных кристаллов карбида титана. Исследования тонкой структуры и дальнейший химический