Повышение твердости и износостойкости технического титана анодной электролитно-плазменной цементацией

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрена возможность использования технологии анодной электролитно-плазменной цементации в нетоксичном электролите для повышения микротвердости и износостойкости технически чистого титана. Исследованы морфоструктура и шероховатость поверхности материала после насыщения, изучено распределение микротвердости в поверхностном слое и трибологическое поведение модифицированной поверхности. Испытания на износостойкость проводились в условиях сухого трения с использованием инструментальной легированной закаленной стали в качестве контртела. Установлено, что электролитно-плазменная цементация в водном электролите, содержащем хлорид аммония и глицерин, в 3,5 раза повышает поверхностную твердость, до 900 HV 0,01, за счет образования диффузионного слоя. На трибологическое поведение влияют высокотемпературное окисление поверхности, приводящее к образованию наружного оксидного слоя, формирование модифицированного слоя и поверхностный рельеф титана. Коэффициент трения после обработки увеличивается в 1,2 раза, а массовый износ снижается в 3,4 раза по сравнению с необработанной поверхностью деталей из титана.

Об авторах

И. В Тамбовский

ФГБОУ ВО Московский государственный технологический университет (МГТУ) «СТАНКИН»; ФГБОУ ВО Костромской государственный университет

Email: ramstobiliti@gmail.com

С. А Кусманов

ФГБОУВО Костромской государственный университет

Email: akusmanov@yandex.ru

Т. Л Мухачева

ФГБОУ ВО Московский государственный технологический университет (МГТУ) «СТАНКИН»; ФГБОУ ВО Костромской государственный университет

Email: ramstobiliti@gmail.com

Б. Л Крит

ФГБОУ ВО Московский государственный технологический университет (МГТУ) «СТАНКИН»; ФГБОУ ВО Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет)

Email: ramstobiliti@gmail.com

И. В Суминов

ФГБОУ ВО Московский государственный технологический университет (МГТУ) «СТАНКИН»

Email: ramstobiliti@gmail.com

Р. С Хмыров

ФГБОУ ВО Московский государственный технологический университет (МГТУ) «СТАНКИН»

Email: ramstobiliti@gmail.com

И. Р Палёнов

ФГБОУ ВО Московский государственный технологический университет (МГТУ) «СТАНКИН»

Email: ramstobiliti@gmail.com

Р. А Вдовиченко

ФГБОУ ВО Московский государственный технологический университет (МГТУ) «СТАНКИН»

Email: ramstobiliti@gmail.com

В. И Морозов

ФГБОУ ВО Московский государственный технологический университет (МГТУ) «СТАНКИН»

Автор, ответственный за переписку.
Email: ramstobiliti@gmail.com

Список литературы

  1. Дробов, А.Н. Влияние ионно-плазменного азотирования на износостойкость и характер изменения шероховатости поверхности титановых сплавов ВТ1-0, ВТ6 и ОТ4-1 / А.Н. Дробов, М.Н. Босяков, И.Л. Поболь // Литье и металлургия. 2022. №2. С.78-83.
  2. Каталог продукции и услуг НПК "Титановые сплавы". - СПб.: НИЦ "Курчатовский институт" - ЦНИИ КМ "Прометей", 2019. 56 с.
  3. Гриценко, Б.П. Повышение износостойкости технически чистого титана ВТ1-0 и сплава ВТ6 / Б.П. Гриценко, Н.Н. Коваль, Ю.Ф. Иванов, К.В. Круковский, Н.В. Гирсова, А.Д. Тересов // Изв. Самар. науч. центра РАН. 2011. Т.13. №4(3). С.1009-1013.
  4. Спиридонов, М.А. Влияние цементации на структуру и свойства титанового сплава ВТ1-0 / М.А. Спиридонов, А.А. Куколев, Л.Е. Куц, Н.А. Вавилина // Сб. науч. статей 2-й Междунар. науч. конф. перспективных разработок молодых ученых: в 3 т. - Курск: [без изд.], 2021. С.177-180.
  5. Czerwinski, F. Thermochemical treatment of metals / F. Czerwinski // Heat Treatment - Conventional and Novel Applications. - L.: IntechOpen, 2012. P.422.
  6. Belkin, P.N. Plasma electrolytic carburising of metals and alloys / P.N. Belkin, S.A. Kusmanov // Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2021. V.57. №1. P.19-50.
  7. Рамазанов, К.Н. Ионное азотирование титанового сплава ВТ6 в тлеющем разряде с эффектом полого катода / К.Н. Рамазанов, И.С. Рамазанов // Вест. УГАТУ. 2014. №2. С.41-46.
  8. Иванов, С.Г. Борирование титана ВТ1-0 из насыщающих обмазок / С.Г. Иванов, М.А. Гурьев, С.А. Иванова, И.А. Гармаева, А.М. Гурьев // Grand Altai Research & Education. 2016. №1. С.57-63.
  9. Aliofkhazraei, M. Review of plasma electrolytic oxidation of titanium substrates: Mechanism, properties, applications and limitations / M. Aliofkhazraei, D.D. Macdonald, E. Matykina, E.V. Parfenov, V.S. Egorkin, J.A. Curran, S.C. Troughton, S.L. Sinebryukhov, Gnedenkov S.V., T. Lampke, F. Simchen, H.F. Nabavi // Appl. Surf. Sci. Advances. 2021. V.5. Art.100121.
  10. Kusmanov, S.A. Improving the wear resistance of VT22 titanium alloy by anodic plasma electrolytic boriding / S.A. Kusmanov, I.V. Tambovskii, I.A. Kusmanova, P.N. Belkin // Surf. Eng. Appl. Electrochem. 2021. V.57. №4. P.419-424.
  11. Kusmanov, S.A. Anode plasma electrolytic borocarburising of alpha + beta-titanium alloy / S.A. Kusmanov, I.V. Tambovskiy, S.A. Silkin, I.A. Kusmanova, P.N. Belkin // Surf.Interfaces. 2020. V.21. Art.100717.
  12. Kusmanov, S. Anodic plasma electrolytic nitrocarburising of Ti6Al4V alloy (SMT31) / S. Kusmanov, I. Kusmanova, I. Tambovskiy, P. Belkin, V. Parfenyuk // Surf. Eng. 2019. V.35. №3. P.199-204.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2023

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».