Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 1 2020 80 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Интерметаллидные покрытия Al 3 Ti, сформированные при помощи холодного газодинамического напыления и термической обработки Елена Корниенко 1, a, * , Анастасия Вялова 1, b , Владислав Шикалов 2, с , Владимир Косарев 2, d , Томила Видюк 2, e 1 Новосибирский государственный технический университет , пр . К . Маркса , 20, г . Новосибирск , 630073, Россия 2 Институт теоретической и прикладной механики им . С . А . Христиановича СО РАН , ул . Институтская , 4/1, г . Новосибирск , 630090, Россия a http://orcid.org/0000-0002-5874-5422, kornienkoee@gmail.com, b https://orcid.org/0000-0003-2304-1166 , nastya13-29.98@mail.ru, c http://orcid.org/0000-0002-0491-2803, v.shikalov@gmail.com , d https://orcid.org/0000-0001-8989-9646 , vkos@itam.nsc.ru , e http://orcid.org/0000-0002-6819-8290, vidyuk@itam.nsc.ru Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2020 Том 22 № 1 с . 80–89 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.1-80-89 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov Введение Благодаря высокой удельной прочности , а также высокой коррозионной стойкости ти - тановые сплавы широко используются в аэро - ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 621.7.044 История статьи : Поступила : 18 ноября 2019 Рецензирование : 16 декабря 2019 Принята к печати : 20 января 2020 Доступно онлайн : 15 марта 2020 Ключевые слова : Холодное газодинамическое напыление Термическая обработка Покрытие Интерметаллид Алюминид титана Ti-Al TiAl 3 Финансирование Работа частично выполнена в рамках Программы фундамен - тальных научных исследова - ний государственных академий наук на 2013–2020 годы ( проект АААА - А 19-119051590004-5) Благодарности Исследования выполнены на обо - рудовании ЦКП ССМ НГТУ и ЦКП « Механика » ( ИТПМ СО РАН ) АННОТАЦИЯ Введение . Титановые сплавы широко используются в аэрокосмической , морской и биоме - дицинской промышленности благодаря высокой удельной прочности и коррозионной стойкости . К сожалению , они также характеризуются низкой стойкостью к окислению и низкой износо - стойкостью . Эффективным решением этой проблемы является формирование износостойких и жаростойких покрытий на поверхности титановых заготовок . Цель работы : исследовать вли - яние параметров термической обработки на формирование алюминида титана из двухслойных покрытий системы Ti-Al, полученных при помощи холодного газодинамического напыления . Материалы и методики . В настоящей работе на пластинах из титанового сплава марки ОТ 4 формировали интерметаллидные покрытия типа Al 3 Ti. Для этого при помощи технологии хо - лодного газодинамического напыления ( ХГН ) последовательно наносили слой титанового по - рошка марки ПТОМ -1 (Ti – основа , N < 0,08 %, C < 0,05 %, H < 0,4 %, Fe+Ni < 0,4 %, Si < 0,1 %, Cl < 0,004 %) и слой алюминиевого порошка марки АСД -1 Al99.2 (Al > 99,7 %). Толщина каждо - го слоя составляла ~ 100 мкм . Образцы с покрытиями нагревали до температур 630, 640, 650 и 660 ° С и выдерживали в печи 20, 120 и 300 мин ( среда охлаждения – воздух ). Структурные и фа - зовые исследования покрытий проводили с использованием световой микроскопии , растровой электронной микроскопии , рентгенофазового анализа . Приведены результаты измерений микро - твердости . Результаты . Установлено , что интерметаллидная прослойка , сформировавшаяся на границе раздела между титановым и алюминиевым слоем , имеет химическую формулу Al 3 Ti. Уровень микротвёрдости прослойки составляет ~ 600 HV. Показано , что толщина прослойки меняется в зависимости от режима термической обработки . Максимальную толщину (98,5 мкм ) удалось сформировать после нагрева до 650 ° С и выдержки 5 ч . Установлено , что увеличение времени выдержки оказывает большее влияние на рост толщины интерметаллида , чем увеличе - ние температуры . Для цитирования : Интерметаллидные покрытия Al 3 Ti, сформированные при помощи холодного газодинамического напыления и термической обработки / Е . Е . Корниенко , А . Д . Вялова , В . С . Шикалов , В . Ф . Косарев , Т . М . Видюк // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2020. – Т . 22, № 1. – С . 80–89. – DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.1-80-89. ______ * Адрес для переписки Корниенко Елена Евгеньевна , к . т . н ., доцент Новосибирский государственный технический университет пр . К . Маркса , 20, 630073, г . Новосибирск , Россия Тел .: 8 (383) 346-11-71, e-mail: kornienkoee@gmail.com