Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 47 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Наплавка даже двухслойного титан- танталового покрытия приводит к снижению скорости коррозии в 100 раз по сравнению с ти- таном ВТ1-0. Формирование покрытия, состоя- щего из 3 и 4 слоев, позволяет увеличить корро- зионную стойкость в 250 раз. Выводы 1. Вневакуумная электронно-лучевая обра- ботка танталсодержащих порошковых смесей является эффективным и высокопроизводитель- ным методом получения коррозионностойких покрытий на поверхности заготовок из титана ВТ1-0. 2. Многослойные покрытия имеют сложное градиентное строение как по сечению наплав- ленного слоя, так и по сечению композиции в целом. В процессе высокоэнергетического воз- действия в наплавленных слоях формируются α΄-, α΄΄- и β-фазы. 3. Формирование танталсодержащих покры- тий на титане приводит к упрочнениюматериала, что подтверждается результатами дюрометри- ческих исследований. Повышение прочност- ных характеристик поверхностно легированных слоев оказывает негативное влияние на уровень ударной вязкости материала, который снижается по сравнению с технически чистым титаном на 35–45 %. 4. Уровень коррозионной стойкости двух-, трех- и четырехслойных покрытий в кипящей 68 %-й азотной кислоте выше уровня коррозион- ной стойкости технически чистого титана в ана- логичной среде на два порядка и всего в 6–7 раз уступает коррозионной стойкости чистого тан- тала. Список литературы 1. Kapoor K, Vivekanand K., Gopalkrishna T., Sane- al T., De P.K. High corrosion resistant Ti – 5 % Ta – 1.8 % Nb alloy for fuel reprocessing application // Jour- nal of Nuclear Materials. – 2003. – Vol. 322. – P. 36–44. 2. Ningshen S., Kamachi Mudali U., Mukherjee P., Sarkar A., Barat P., Padhy N., Raj B., Ningshen S. Influ- ence of oxygen ion irradiation on the corrosion aspects of Ti-5%Ta-2Nb alloy and oxide coated titanium // Cor- rosion Science. – 2008. – Vol. 50. – P. 2124–2134. 3. Raj B., Mudali U.K. Materials development and corrosion problems in nuclear fuel reprocessing plants // Progress in Nuclear Energy. – 2006. – Vol. 48. – P. 283–313. 4. Mythili R., Saroja S., Vijayalakshmi M., Ra- ghuna V.S. Selection of optimum microstructure for improved corrosion resistance in a Ti-5%Ta-1.8%Nb alloy // Journal of Nuclear Materials. – 2005. – Vol. 345. – P. 167–183. 5. De Souza K.A., Robin A. Influence of concentra- tion and temperature on the corrosion behavior of tita- nium, titanium-20 and 40% tantalum alloys and tantalum in sulfuric acid solution // Materials Chemistry and Phys- ics. – 2007. – Vol. 103. - P. 351-360. 6. Golkovski M.G., Bataev I.A., Bataev A.A., Ruktuev A.A., Zhuravina T.V., Kuksanov N.K., Salimov R.A., Ba- taev V.A. Atmospheric electron-beam surface alloying of titanium with tantalum // Materials Science and Engi- neering. – 2013. – Vol. 578. – P. 310–317. 7. Журавина Т.В., Батаев И.А., Руктуев А.А., Алхимов А.П., Ленивцева О.Г., Бутыленкова О.А. Структурные исследования покрытий системы «титан-тантал», полученных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки // Обработка металлов. Технология. Оборудование. Инструменты. – 2012. – № 1(54). – С. 90–95. 8. Golkovsky M.G., Zhuravina T.V., Bataev I.A., Bataev A.A., Veselov S.V., Bataev V.A., Prikhod- ko E.A. Cladding of tantalum and niobium on titanium by electron beam, injected in atmosphere // Advanced Materials Research. – 2011. – Vol. 314–316. – P. 23–27. Скорость коррозии образцов в кипящем 68 %-м растворе азотной кислоты Материал Скорость коррозии, мм/год Титан ВТ1-0 1,0126 Тантал 0,0006 Двухслойное покрытие Ti-Ta 0,0116 Трехслойное покрытие Ti-Ta 0,0041 Четырехслойное покрытие Ti-Ta 0,0035