Obrabotka Metallov 2013 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (60) 2013 103 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение В настоящее время титан и титановые сплавы используются в аэрокосмической, судостроитель- ной и химической промышленности. Широкое рас- пространение этих материалов связано с такими их свойствами, как высокая удельная прочность, малая плотность и отличная коррозионная стойкость. К су- щественным недостаткам титановых сплавов отно- сятся высокий коэффициент трения, низкая износо- стойкость, склонность к контактному схватыванию и образованию задиров при взаимодействии с другими материалами. Для повышения триботехнических и антифрикционных свойств титана применяют ион- ное имплантирование, поверхностный переплав, диффузионное насыщение поверхностных слоев кислородом, азотом, углеродом, бором и другими _______________ * Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ 12-08-31292. УДК 621.791.92 ПОЛУЧЕНИЕ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ НА ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ МЕТОДОМ ВНЕВАКУМНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКИ* О.Г. ЛЕНИВЦЕВА 1 , аспирант И.А. БАТАЕВ 1 , канд. техн. наук, доцент М.Г. ГОЛКОВСКИЙ 2 , канд. физ.-мат. наук В.В. САМОЙЛЕНКО 1 , аспирант Р.А. ДОСТОВАЛОВ 1 , студент 1 ( НГТУ, г. Новосибирск ) 2 ( ИЯФ СО РАН, г. Новосибирск ) Поступила 4 июля 2013 года Рецензирование 26 августа 2013 года Принята к печати 5 сентября 2013 года Ленивцева О.Г. – 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: lenivtseva_olga@mail.ru Исследуется структура и свойства поверхностных слоев титана ВТ1-0, полученных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковых смесей титана и графита. Методами оптической и растровой электронной микроскопии исследована структура полученных покрытий. Показано, что наплавленный слой характеризуется вы- соким качеством и толщиной до 2 мм. Структура наплавленного слоя представляет собой высокопрочные кристаллы карбида титана, распределенные в матрице α’-Ti и нерастворившиеся частицы графита. Исследуемые покрытия отли- чаются высокой твердостью и износостойкостью. Потеря массы при изнашивания у образцов с покрытием в 7 раз ниже по сравнению с материалом без покрытия. Полученные в работе данные показывают, что технология вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковых смесей позволяет получать покрытия на титане ВТ1-0, отличающиеся повы- шенной твердостью и износостойкостью. Ключевые слова: карбид титана, титан, вневакуумная электронно-лучевая обработка, структура, износ. элементами, а также методы нанесения различных упрочняющих покрытий [1]. Многочисленные исследования показывают, что эффективными методами поверхностного упрочне- ния титановых сплавов являются обработка высоко- концентрированными источниками энергии, такими как электрическая дуга, луч лазера, электронный луч [2–6]. Результаты исследований, представленных в работах [7–8], демонстрируют высокую эффектив- ность электронно-лучевой наплавки для создания за- щитных покрытий на титановых сплавах. В процессе облучения материала сфокусирован- ным электроннымпучком кинетическая энергия элек- тронов преобразуется в тепловую, что обеспечивает нагрев зоны обработки до температуры, достаточной для плавления материала. При этом происходит рас- плавление и перемешивание легирующих компо-