ПОВЕРХНОСТНОЕ ЛЕГИРОВАНИЕ ТИТАНА АЛЮМИНИЕМ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ВНЕВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ НАПЛАВКИ ПОРОШКОВЫХ СМЕСЕЙ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковых смесей, содержащих алюминий, на плоских заготовках из технически чистого титана сформированы поверхностные слои, упрочненные интерметаллидами. Исследованы структура, микротвердость и триботехнические свойства поверхностно легированных материалов. Максимальный уровень микротвердости наплавленных покрытий составляет ~ 600 HV. Причины повышения твердости материалов обусловлены формированием алюминидов титана и проявлением механизма твердорастворного упрочнения титана. По сравнению с титаном ВТ1-0 полученные материалы характеризуются более низкими значениями коэффициента трения и меньшей склонностью к схватыванию при взаимодействии со стальным индентором. При испытаниях на трение о закрепленные частицы абразива значения относительной износостойкости тесно коррелируют с микротвердостью наплавленных материалов.

Об авторах

Иван Анатольевич Батаев

Новосибирский государственный технический университет

Email: ivanbataev@ngs.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Дарья Викторовна Лазуренко

Новосибирский государственный технический университет

Email: pavlyukova_87@mail.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Михаил Гедалиевич Голковский

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: mikhail.golkowsky@yandex.ru
проспект Академика М.А. Лаврентьева, 11, г. Новосибирск, 630090, Россия

Илья Сергеевич Лаптев

Новосибирский государственный технический университет

Email: ilya_laptev_nstu@mail.ru
пр. К. Маркса, 20, г. Новосибирск, 630073, Россия

Иван Константинович Чакин

Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН

Email: tchakin.ivan@yandex.ru
проспект Академика М.А. Лаврентьева, 11, г. Новосибирск, 630090, Россия

Илья Сергеевич Иванчик

Сибирский государственный университет водного транспорта

Email: ivanchik.ilya@yandex.ru
ул. Щетинкина, 33, г. Новосибирск, 630099, Россия

Список литературы

  1. Murray J.L. The Al-Ti (aluminum-titanium) system // Phase Diagrams of Binary Titanium Alloy. - Materials Park, Ohio: ASM International, 1987. - P. 12-24. - ISBN 0871702487. - eISBN 9780871702487.
  2. Schuster J.C., Palm M. Reassessment of the binary aluminum-titanium phase diagram // Journal of Phase Equilibria and Diffusion. - 2006. - Vol. 27, iss. 3. - P. 255-277. - doi: 10.1361/154770306X109809.
  3. Mishin Y., Herzig Chr. Diffusion in the Ti-Al system // Acta Materialia. - 2000. - Vol. 48, iss. 3. - P. 589-623. - doi: 10.1016/S1359-6454(99)00400-0.
  4. Кристаллогеометрические и кристаллохимические закономерности образования бинарных и тройных соединений на основе титана и никеля: монография / А.А. Клопотов, А.И. Потекаев, Э.В. Козлов, Ю.И. Тюрин, К.П. Арефьев, Н.О. Солоницина, В.Д. Клопотов; под общ. ред. А.И. Потекаева. - 2-е изд., стер. - М.: Флинта, 2011. - 312 с. - ISBN 978-5-9765-1214-6.
  5. Sahu P. Lattice imperfections in intermetallic Ti-Al alloys: an X-Ray diffractions study of the microstructure by the Rietveld method // Intermetallics. - 2006. - Vol. 14. - P. 180-188. - doi: 10.1016/j.intermet.2005.05.004.
  6. Frobel U., Appel F. Strain ageing in g(TiAl)-based titanium aluminides due to antisite atoms // Acta Materialia. - 2002. - Vol. 50. - P. 3693-3707. - doi: 10.1016/S1359-6454(02)00182-9.
  7. Иванов В.И., Ясинский К.К. Эффективность применения жаропрочных сплавов на основе интерметаллидов Ti3Al и TiAl для работы при температурах 600-800 °С в авиакосмической технике // Технология легких сплавов. - 1996. - № 3. - С. 63-68.
  8. Суперсплавы II: жаропрочные материалы для аэрокосмических и промышленных энергоустановок. В 2 кн.: пер. с англ. / под ред. Ч.Т. Симса, Н.С. Столоффа, У.К. Хагеля. - М.: Металлургия, 1995.
  9. Huang S.C. Alloying considerations in gamma-based alloys // The 1st International Symposium on Structural Intermetallics, Champion, PA, 26-30 September 1993: proceedings. - Champion, PA: TMS, 1993. - P. 299-308. - ISBN 0-87339-253-1.
  10. Appel F., Paul J.D.H., Oehring M. Gamma titanium aluminide alloys: science and technology. - Weinheim: Wiley-VCH, 2011. - 745 p. - ISBN 9783527315253. - eISBN 9783527636204. - doi: 10.1002/9783527636204.
  11. Explosively welded multilayer Ti-Al composites: structure and transformation during heat treatment / D.V. Lazurenko, I.A. Bataev, V.I. Mali, A.A. Bataev, Iu.N. Maliutina, V.S. Lozhkin, M.A. Esikov, A.M.J. Jorge // Materials & Design. - 2016. - Vol. 102. - P. 122-130. - doi: 10.1016/j.matdes.2016.04.037.
  12. Metal-intermetallic laminate Ti-Al3Ti composites produced by spark plasma sintering of titanium and aluminum foils enclosed in titanium shells / D. Lazurenko, V. Mali, I. Bataev, A. Thoemmes, A. Bataev, A. Popelukh, A. Anisimov, N. Belousova // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2015. - Vol. 46, iss. 9. - P. 4326-4334. - doi: 10.1007/s11661-015-3002-5.
  13. Miyake M., Tajikara S., Hirato T. Fabrication of TiAl3 coating on TiAl-based alloy by Al electrodeposition from dimethylsulfone bath and subsequent annealing // Surface and Coatings Technology. - 2011. - Vol. 205, iss. 21-25. - P. 5141-5146. - doi: 10.1016/j.surfcoat.2011.05.019.
  14. Parlikar C., Alam M.Z., Das D.K. Effect of Al3Ti diffusion aluminide coating on tensile properties of a near α-Ti alloy // Materials Science and Engineering: A. - 2011. - Vol. 530. - P. 565-573. - doi: 10.1016/j.msea.2011.10.021.
  15. Leyens C., Peters M., Kaysser W.A. Intermetallic Ti-Al coatings for protection of titanium alloys: oxidation and mechanical behavior // Surface and Coatings Technology. - 1997. - Vol. 94-95. - P. 34-40. - doi: 10.1016/S0257-8972(97)00472-6.
  16. In situ synthesis of titanium-aluminides in coating with supersonic free-jet pvd using ti and al. nanoparticles / A. Yumoto, F. Hiroki, I. Shiota, N. Niwa // Surface and Coatings Technology. - 2003. - Vol. 169-170. - P. 499-503. - doi: 10.1016/S0257-8972(03)00152-X.
  17. Laser cladding of γ-TiAl intermetallic alloy on titanium alloy substrates / Iu.N. Maliutina, H. Si-Mohand, R. Piolet, F. Missemer, A.I. Popelyukh, N.S. Belousova, Ph. Bertrand // Metallurgical and Materials Transactions A. - 2014. - Vol. 47, iss. 1. - P. 378-387. - doi: 10.1007/s11661-015-3205-9.
  18. Atmospheric electron-beam surface alloying of titanium with tantalum / M.G. Golkovski, I.A. Bataev, A.A. Bataev, A.A. Ruktuev, T.V. Zhuravina, N.K. Kuksanov, R.A. Salimov, V.A. Bataev // Materials science and Engineering: A. - 2013. - Vol. 578. - P. 310-317. - doi: 10.1016/j.msea.2013.04.103.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).