загрузка...
 
ДИФУЗІЙНІ ПОКРИТТЯ ЗА УЧАСТІ АЛЮМІНІЮ НА ТЕХНІЧНОМУ ТИТАНІ
Повернутись до змісту

ДИФУЗІЙНІ ПОКРИТТЯ ЗА УЧАСТІ АЛЮМІНІЮ НА ТЕХНІЧНОМУ ТИТАНІ

Лоскутова Т.В., доцент, Смокович І.Я., аспірант,

Бобіна М.М., доцент, Лиховей Д.І., студент, НТУУ «КПІ», м. Київ; Прозорова А.О., студент, СумДУ, м. Суми

Аналіз чинників виходу з ладу деталей машин, конструкцій, що виготовлені з титану та сплавів на його основі показує, що за  більшість їх експлуатаційних властивостей несе відповідальність поверхневий шар матеріалу. Змінюючи  фазовий склад і структуру поверхні можливо покращити експлуатаційні властивості виробів і значно підвищити надійність вузлів конструкцій та механізмів. Алітування – відомий процес хіміко – термічної обробки, який полягає в насиченні металів та сплавів алюмінієм з метою підвищення жаростійкості, корозійної та ерозійної стійкості.

 Покриття наносили порошковим методом в середовищі хлору. Вироби завантажували в контейнер разом з насичуючою сумішшю наступного складу:10 % мас. А1, 87% мас. Al2O3 і 3,0 % мас. NH4Cl.  Після цього контейнер герметизували,  нагрівали до температури  1050°С та витримували протягом 4 годин в вакуумі.

Мікрорентгеноспектральним аналізом встановлено, що на зовнішній зоні покриття утворюється фаза, в якій розчиняється 49,9…19,2 % мас. алюмінію, 49,9…50,8 % мас. титану. По мірі просування вгиб покриття  до границі розділу покриття – матриця  вміст алюмінію знижується і складає 34,8…20,3% мас. При прийнятих умовах алітування спостерігається дифузія алюмінію  в матрицю з утворенням шару твердого розчину в титані. Концентрація алюмінію становить 3,5%мас. за границею покриття  і плавно знижується до основи. Глибина  проникнення алюмінію в основу становить 50,0-70,0 мкм. Мікроструктурним аналізом встановлено, що дифузійний шар має сірий колір, в структурі якого можна виділити дві зони. Перша зона сірого кольору товщиною 25,0-26,0 мкм близька по складу до сполуки ТіА1.  Безпосередньо до основи примикає суцільний шар на основі фази Ті3А1, товщиною 5,0-6,0 мкм. Зона твердого розчину алюмінію, яка розташована безпосередньо під зоною сполук не відрізняється структурно від зони основного сплаву. Мікротвердість зони сполук виявилась достатньо високою і досягла на зовнішній стороні покриття 10,0-8,0 ГПа,  на внутрішніх зонах 8,0-7,0 ГПа.

Аналіз структури, фазового та хімічного складів отриманих алітованих покриттів свідчить про перспективність нанесення їх на поверхню виробів виготовлених з технічного титану марки ВТ1-0 з метою підвищення жаростійкості, корозійної стійкості, зносостійкості.

Робота виконана під керівництвом професора Хижняка В.Г.



загрузка...