Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 43 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Коррозионно-стойкие сплавы систем титан– тантал и титан–тантал–ниобий являются пер- спективными конструкционными материалами для ядерной и химической промышленности [1–4]. Так, коррозионная стойкость сплава Ti – 40 %Ta сопоставима со стойкостью технически чистого тантала [5]. Однако использование тан- тала в качестве основного легирующего компо- нента приводит к значительному увеличению массы элементов конструкций, изготовленных из объемно-легированных материалов. При этом УДК 621.793 МНОГОСЛОЙНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА ТАНТАЛСОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ НА ЗАГОТОВКИ ИЗ ТИТАНА ВТ1-0* М.Г. ГОЛКОВСКИЙ 1 , канд. физ-мат. наук, с.н.с. В.В. САМОЙЛЕНКО 2 , аспирант А.И. ПОПЕЛЮХ 2 , канд. техн. наук, доцент А.А. РУКТУЕВ , аспирант Н.В. ПЛОТНИКОВА 2 , канд. техн. наук, доцент Н.С. БЕЛОУСОВА 2 , канд. техн. наук, доцент 1 ( ИЯФ СО РАН, г. Новосибирск ) 2 ( НГТУ, г. Новосибирск ) Поступила 5 октября 2013 Рецензирование 12 ноября 2013 Принята к печати 15 ноября 2013 Руктуев А.А. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: Alex47@211.ru Предложена технология формирования многослойных танталсодержащих покрытий методом вневакуум- ной электронно-лучевой наплавки на поверхность заготовок из технически чистого титана ВТ1-0. Техноло- гия позволяет формировать бездефектные покрытия толщиной до 4,5 мм. Методами оптической и растровой электронной микроскопии изучено строение наплавленных слоев. Покрытия имеют сложное градиентное строение, изменяющееся по глубине слоя. Проведена оценка уровня механических характеристик и показате- лей коррозионной стойкости. Наплавка тантала приводит к упрочнению материала, но при этом снижает по- казатели ударной вязкости по сравнению с чистым титаном. Поверхностное электронно-лучевое легирование титана танталом снижает скорость его коррозии в кипящей азотной кислоте более чем в 100 раз. Ключевые слова : вневакуумная электронно-лучевая обработка, коррозионная стойкость, титан, тантал. _______________ * Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009 – 2013 гг, соглашение № 14.B37.21.0477. тантал является достаточно дорогим материа- лом, что сказывается на стоимости модифициро- ванного изделия. Одним из перспективных путей обеспечения экономии тантала и сохранения вы- соких показателей коррозионной стойкости яв- ляется получение на поверхности титана слоев, легированных танталом. В работах [6–8] отме- чается высокая эффективность метода вневаку- умной электронно-лучевой обработки для созда- ния покрытий системы «Ti-Ta» на поверхности титана ВТ1-0. При этом максимальная концен- трация тантала, достигнутая при поверхностном электронно-лучевом легировании титановых