Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

Materials Science in Machine Building I International Scientific and Practical Conference « Actual Problems in Machine Building » ________________________________________________________________ 522 условия обработки требуют повышенного расхода электрической энергии и приводят к росту зерна титана. Перспективным методом повышения триботехнических свойств титана является получение высокопрочных поверхностных слоев с использованием процессов наплавки лазерным и электронным лучом. Функцию упрочняющих частиц может выполнять карбид титана, который обладает высокой твердостью, износостойкостью и низким коэффициентом трения. Формирование частиц карбидов в поверхностном слое титановой заготовки возможно путем наплавки смеси порошков TiC+Ti [3], TiC [4,5], TiC+Al [6], углеродных нанотрубок [7] и графита [4, 8, 9]. В данной работе применялась технология наплавки порошков карбида титана и ниобия с использованием мощного промышленного ускорителя электронов ЭЛВ-6. Оборудование разработано специалистами Института ядерной физики СО РАН им. Г.И. Будкера в 80-х годах прошлого века и в настоящее время не имеет аналогов в мире [10]. Отличительной особенностью данного ускорителя электронов является вывод пучка электронов в воздушную атмосферу, что является преимуществом при обработке крупногабаритных изделий. В процессе высокоскоростного нагрева и охлаждения на поверхности титановых заготовок формируется структура, обеспечивающая повышение комплекса физико-механических свойств материала. Нанесение упрочняющих покрытий является экономически выгодным процессом и позволяет рационально использовать упрочняющие компоненты лишь в тонком поверхностном слое, сохраняя при этом свойства основного металла. Основной целью данной работы было изучение влияния состава исходной наплавочной смеси на структуру и свойства поверхностного слоя титана ВТ1-0. Материалы и методы исследования В качестве материала основы использовались пластины размером 10х50 мм, изготовленные из листа титанового сплава ВТ1-0 толщиной 10 мм. Наплавочная смесь состояла из порошков карбида титана (образец TC) и карбида ниобия (образец NC). С целью защиты обрабатываемых материалов от воздействия газов атмосферы и обеспечения равномерного плавления в порошковую смесь добавляли 50 % (вес.) защитного флюса CaF 2 . Обработка проводилась на промышленном ускорителе электронов ЭЛВ-6 в Институте ядерной физики СО РАН им. Будкера. Плотность порошковой насыпки составляла 0,2 г на 1 см 2 . Технологические режимы наплавки подбирались на основе проведенных ранее экспериментальных исследований [11]. Энергия пучка электронов составляла 1,4 МэВ, скорость перемещения образцов относительно