Obrabotka Metallov 2013 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (60) 2013 84 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Применение титана как конструкционного ма- териала обусловлено благоприятным сочетанием его высокой механической прочности, коррозион- ной стойкости, жаропрочности и малой плотности. Однако измельчение зерна в титановых сплавах мо- жет привести к существенному повышению преде- ла текучести и прочности [1–4]. Кроме изменения зеренного состояния металла значительно улучшить механические и коррозионные свойства можно с по- мощью поверхностного ионного модифицирования [5]. Согласно диаграмме состояния Ti-Al [6] можно _______________ * Работа выполнена при финансовой поддержке гранта РФФИ 10-02-01012_а проекта Минобрнауки РФ 3.2372.2011 и ГК № 02.740.11.0823 от 11.06.2010 г. УДК 669.24: 539.25 ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ ИОНАМИ АЛЮМИНИЯ НА СТРУКТУРНО-ФАЗОВОЕ СОСТОЯНИЕ И КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОГО ТИТАНА. ЧАСТЬ 2. МЕХАНИЧЕСКИЕ И КОРРОЗИОННЫЕ СВОЙСТВА* Е.Б. ФИРХОВА 1 , аспирант Н.А. ПОПОВА 2 , канд. техн. наук, с.н.с. Г.В. ЛЯМИНА 3 , канд. хим.наук, доцент М. ДАУЛЕТ 3 , магистрант А.И. СМИРНОВ 4 , канд. техн. наук, доцент И.А. КУРЗИНА 1, 3 , канд. хим. наук, доцент 1 ( ТГУ, г. Томск ) 2 ( ТГАСУ, г. Томск ) 3 ( ТПУ, г. Томск ) 4 ( НГТУ, г. Новосибирск ) Поступила 15 июня 2013 года Рецензирование 15 августа 2013 года Принята к печати 25 августа 2013 года Курзина И.А. – 634050, г. Томск, пр. Ленина, 36 Национальный исследовательский Томский государственный университет Национальный исследовательский Томский политехнический университет e-mail: kurzina99@mail.ru Исследовано влияние структурно-фазового состояния поверхностного слоя титана в ультрамелкозернистом состоя- нии (средний размер зерна 0,3 мкм), ионно-легированного алюминием на источнике MEVVA V.RU на механические и коррозионные свойства. Установлено, что в результате ионного облучения образуются полифазные имплантированные слои на основе зерен α -титана, содержащие интерметаллидную фазу Ti 3 Al по границам зерен α -титана. Модифициро- ванные поверхностные слои характеризуются улучшенными механическими характеристиками и коррозионной устой- чивостью. Ключевые слова: ионная имплантация, ультрамелкозернистый титан, микроструктура, коррозионные свойства прогнозировать необходимые в сплаве фазы для мо- дификации поверхностных свойств. Ранее было по- казано, что введение алюминия в титан позволяет сформировать поверхностные слои, содержащие интерметаллидные, оксидные и карбидные фазы в наноструктурном состоянии. Формирование нано- частиц в структуре титанового сплава приведет к значительному упрочнению этого материала, кото- рое будет обусловлено структурным состоянием ти- тановой мишени, формированием наночастиц (дис- персное упрочнение) и возникновением внутренних полей напряжений (упруго-дислокационное упроч-