Синтез композитных покрытий ультразвуковой ударной обработкой титанового сплава ВТ6
Б. Н. Мордюк$^{1}$, С. М. Волошко$^{2}$, А. П. Бурмак$^{2}$, В. В. Могилко$^{2}$, М. М. Ворон$^{3}$
$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
$^{3}$Физико-технологический институт металлов и сплавов НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 34/1, 03142 Киев, Украина
Получена: 02.10.2018; окончательный вариант - 12.05.2019. Скачать: PDF
Проведена модификация поверхностного слоя титанового сплава ВТ6 ультразвуковой ударной обработкой (УЗУО) с добавлением в деформационную зону порошков $\alpha$-Si$_3$N$_4$, $\beta$-Si$_3$N$_4$ и Al$_2$O$_3$. Методами рентгеноструктурного фазового анализа и растровой электронной микроскопии показано, что при интенсивной пластической деформации в течение УЗУО формируются композитные поверхностные слои. Высокотемпературное окисление композитных слоёв ведёт к формированию сплошных покрытий. Данные гравиметрического анализа образцов в течение циклического высокотемпературного окисления на воздухе (20 циклов по 5 часов при температуре 650°C) показали, что жаростойкость поверхности титанового сплава ВТ6 повышается. Самая высокая жаростойкость зафиксирована для композитного покрытия, которое содержало частицы $\beta$-Si$_3$N$_4$. УЗУО-синтез композитных слоёв/покрытий повышает коррозионную стойкость сплава ВТ6 в 3,5% водном растворе NaCl и его износостойкость при сухом трении. Самые высокие показатели зарегистрированы для композитного покрытия, которое содержало частицы Al$_2$O$_3$.
Ключевые слова: ультразвуковая ударная обработка, композитные слои, порошки оксидов/нитридов, покрытия, жаростойкость, коррозия, износостойкость.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i08/1067.html
PACS: 62.20.Qp, 68.55.J-, 68.55.Nq, 68.60.Bs, 81.05.Ni, 81.40.Ef, 81.40.Pq, 81.65.-b