Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

Materials Science in Machine Building I International Scientific and Practical Conference « Actual Problems in Machine Building » ________________________________________________________________ 532 УДК 621.791.92 ИССЛЕДОВАНИЕ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ И СТРУКТУРЫ ПОКРЫТИЙ ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЫ Ti-Ta-Nb СФОРМИРОВАННЫХ НА ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНА ВТ1-0 ВНЕВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ОБРАБОТКОЙ П.Н. КОМАРОВ, магистрант, А.А. РУКТУЕВ, аспирант, (НГТУ, г. Новосибирск) Комаров П.Н. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: pasha-molotov@mail.ru В работе приведены результаты исследований свойств и структуры, пластин из титана марки ВТ1-0 поверхностно легированных танталом и ниобием методом вневакуумной электронно- лучевой наплавки. В результате обработки на поверхности был сформирован бездефектный слой толщиной до 2 мм. Методами оптической и растровой электронной микроскопии установлено, что в покрытии наблюдается дендритная ликвация легирующих элементов. Структура покрытий имеет мелкодисперсное пластинчатое строение, что объясняется высокой скоростью кристаллизации. Стойкость к коррозии в кипящем 68 % растворе HNO 3 оценивалась весовым методом. Установлено, что легирование 16 % Ta и 5 % Nb снижает скорость коррозии по сравнению с технически чистым титаном в 24 раза, а при легировании 16 % Ta и 16 % Nb скорость коррозии снижается в 96 раз. Ключевые слова: поверхностное легирование; электронно-лучевая наплавка; коррозионная стойкость; титановые сплавы; металлические порошки. 1. Введение Титан и титановые сплавы благодаря своей высокой коррозионной стойкости и удельной прочности находят широкое применение в химической промышленности и ядерной энергетике. В работах [1,2] отмечается, что перспективными являются материалы на основе титана легированного танталом и ниобием. Повышение коррозионной стойкости этих сплавов обеспечивается за счет формирования на поверхности плотных оксидных пленок типа Ta 2 O 5 и Nb 2 O 5 вместо TiO 2 . Однако, применение таких сплавов ограниченно высокой стоимостью тантала и сложностью процесса их изготовления, который требует дорогостоящего оборудования для вакуумно-дугового переплава. Снижение себестоимости материала можно добиться за счет легирования не всего объема материала, а лишь тонкого поверхностного слоя находящегося в контакте с агрессивной средой или частичной замены тантала ниобием, который обладает практически такой же коррозионной стойкостью.