Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 62 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ровать высококачественные покрытия толщиной до 2 мм на основе из технически чистого титана [6–9]. Коррозионная стойкость покрытий, в состав которых входит 22,4 % тантала, в кипящем 68 %-м растворе азотной кислоты в 190 раз превышает коррозионную стойкость чистого титана [6]. Методом растровой электронной микроскопии покрытий, содержащих 22,4 % Ta, после коррози- онных испытаний в кипящей концентрированной азотной кислоте следов коррозии на поверхности образцов обнаружено не было. При этом на пласти- нах титана ВТ1-0 сформирована поверхность с раз- витым рельефом, свидетельствующим о протекании процессов коррозионного разрушения материала (рис. 6) [7, 10]. Заготовки с коррозионно-стойкими покрытия- ми прокатывали в горячем (для титана) состоянии. Предварительный нагрев образцов под прокатку со- ставляет 800 о С. Экспериментальные исследования показали, что степень обжатия поверхностно ле- гированных титановых пластин может составлять 80 % (рис. 7). При этом толщина наплавленного слоя снижается до ~ 300 мкм. Для снятия внутрен- них напряжений перед сваркой взрывом проводился дополнительный отжиг прокатанных заготовок при температуре 850 о С в течение одного часа. Процесс а б Рис. 6. Поверхность покрытия Ti-22,4 %Ta ( а ) и титана ВТ1-0 ( б ) после испытаний на коррозионную стойкость в течение 240 ч в кипящей азотной кислоте [7, 10] Рис. 7 . Титановая заготовка, поверхностно легированная танталом, после прокатки сварки взрывом пары «титан – сталь» изучен под- робно [11–15]. Получение композиции такого типа в данной работе дополнительно не анализировалось. Анализ полученных результатов свидетельствует о целесообразности проведения дальнейших исследо- ваний по реализации предложенной комбинирован- ной обработки. Поведение композиции типа «Ti–Ta» свидетельствует о возможности получения более тонких пластин, предназначенных для соединения сваркой взрывом с толстолистовыми стальными за- готовками. Выводы Исследования по формированию на стальных заготовках коррозионностойких покрытий свиде- тельствуют о низкой эффективности технологии вне- вакуумной электронно-лучевой наплавки титан- и танталсодержащихпорошковых смесей.Металлогра- фические исследования свидетельствуют о формиро- вании в наплавленных покрытиях сложной гетеро- фазной структуры, содержащий хрупкую эвтектику состава Fe 2 Ti + α-Fe и другие структурные составля- ющие. Коррозионная стойкость таких покрытий по сравнению с анализируемыми сталями возрастает не более чем в три раза. С целью многократного повы- шения коррозионной стойкости предложена техноло- гия, заключающаяся в прокатке титановых пластин, на которые предварительно наплавлялась смесь по- рошков титана и тантала, последующей термообра- ботке сформированных заготовок и их последующей сварке взрывом со стальными пластинами. Список литературы 1. Raj B., Mudali U.K. Materials development and cor- rosion problems in nuclear fuel reprocessing plants // Prog- ress in Nuclear Energy. – 2006. – V. 48. – P. 283–313.