Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 49 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Титановые сплавы обладают рядом недо- статков, ограничивающих или затрудняющих их применение в некоторых отраслях промыш- ленности. К таким недостаткам относятся, на- пример, высокий коэффициент трения и низкая износостойкость. Экспериментально показано, что эффективными методами повышения три- ботехнических свойств титановых сплавов яв- ляются методы поверхностного упрочнения _______________ * Работа выполнена в рамках ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 годы, соглашение № 14.В37.21.0051 от 16 июля 2012 года. УДК 621.791.92 ВНЕВАКУУМНАЯ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ НАПЛАВКА УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩИХ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ НА ЗАГОТОВКИ ИЗ ТИТАНА ВТ1-01* О.Г. ЛЕНИВЦЕВА, аспирант И.А. БАТАЕВ, канд. техн. наук, доцент В.В. ИВАНЦИВСКИЙ, доктор техн. наук, доцент Н.С. БЕЛОУСОВА, канд. техн. наук, доцент Е.Д. ГОЛОВИН, канд. техн. наук, доцент Т.А. ЗИМОГЛЯДОВА, студент ( НГТУ, г. Новосибирск ) Поступила 1 октября 2013 Рецензирование 30 октября 2013 Принята к печати 1 ноября 2013 Ленивцева О.Г. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: lenivtseva_olga@mail.ru Представлены результаты исследований структуры и свойств поверхностно легированных заготовок из титана ВТ1-0, полученных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки углеродсодержащих по- рошковых смесей. В качестве наплавочных материалов использовалась смесь порошка титана и ниобия с графитом, порошок ниобия с графитом и порошок титана с графитом. Для защиты материалов от воздей- ствия атмосферных газов в процессе наплавки в порошковую смесь добавляли 50 % флюса CaF 2 . Приме- нение вневакуумной электронно-лучевой наплавки позволяет получать покрытия, отличающиеся высоким качеством и толщиной до 1,7 мм. По данным рентгеноструктурного анализа легированный поверхностный слой состоит из карбида титана (TiC), α-фазы титана. Микротвердость поверхностных слоев увеличивается с 1,8 до 4,8 ГПа. Полученные поверхностно легированные слои отличаются повышенной износостойкостью в условиях трения о нежестко закрепленные частицы абразива. При этом покрытия на титане не приводят к катастрофическому снижению ударной вязкости материала. Ключевые слова: титан, карбид титана, электронно-лучевая обработка, износостойкость, микротвер- дость. [1–3]. На сегодняшний день активно развива- ются технологии поверхностного легирования титановых сплавов, основанные на применении высокоэнергетических источников нагрева, та- ких как лазерный и электронный луч [4–13]. При обработке титановых сплавов необходи- мо использовать защитную атмосферу (напри- мер, аргон). Это связано с высокой химической активностью титана, которая в значительной степени проявляется при температурах выше 400 °С [14].