Loading [MathJax]/jax/output/HTML-CSS/jax.js

Синтез композитных покрытий ультразвуковой ударной обработкой титанового сплава ВТ6

Б. Н. Мордюк1, С. М. Волошко2, А. П. Бурмак2, В. В. Могилко2, М. М. Ворон3

1Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
2Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
3Физико-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 α-Si3N4, β-Si3N4 и Al2O3. 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 β-Si3N4. 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 Al2O3.

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


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. Справочник по цветным металлам. Титановые сплавы. Основные характеристики (Электронный ресурс), http://libmetal.ru/titan/titan%20osnprop.htm
  2. А. А. Ильин, Б. А. Колачев, И. С. Полькин, Титановые сплавы: состав, структура, свойства. Справочник (Москва: ВИЛС-МАТИ: 2009).
  3. У. Цвиккер, Титан и его сплавы (Ред. О. П. Елютина и С. Г. Глазунова) (Москва: Металлургия: 1979). Crossref
  4. С. П. Белов, М. Я. Брун, С. Г. Глазунов и др., Металловедение титана и его сплавов (Ред. С. Г. Глазунова, Б. А. Колачева) (Москва: Металлургия: 1992).
  5. С. А. Мубояджян, В. П. Лесников, В. П. Кузнецов, Комплексные защитные покрытия турбинных лопаток авиационных ГТД (Екатеринбург: Изд-во «Квист»: 2008).
  6. А. Д. Погребняк, А. A. Багдасарян, А. В. Пшик, К. Дядюра, Успехи физ. наук, 187: 629 (2017). Crossref
  7. N. S. Mashovets, I. M. Pastukh, and S. M. Voloshko, Appl. Surf. Sci., 392: 356 (2017). Crossref
  8. M. Kindrachuk, A. Shevchenko, and A. Kryzhanovskyi, Aviation, 20, No. 4: 155 (2016). Crossref
  9. K. Gu, H. Zhang, B. Zhao, J. Wang, Yu. Zhou, and Zh. Li, Mater. Sci. Eng. A, 584: 170 (2013). Crossref
  10. М. В. Киндрачук, Ю. Я. Душек, М. В. Лучка, Порошковая металлургия, № 9/10: 56 (1994). Crossref
  11. М. В. Киндрачук, Ю. Я. Душек, М. В. Лучка, А. Н. Гладченко, Порошковая металлургия, № 5/6: 104 (1995). Crossref
  12. M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, and A. P. Burmak, Surf. Eng., 34, No. 4: 324 (2018). Crossref
  13. М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 37, № 9: 1269 (2015). Crossref
  14. S. Frangini, A. Mignone, and F. De Riccardis, J. Mater. Sci., 29: 714 (1994). Crossref
  15. B. N. Morduk and G. I. Prokopenko, Mater. Sci. Eng. А, 437: 396 (2006). Crossref
  16. Э. В. Польшин, М. А. Васильев, С. М. Волошко, Л. Ф. Яценко, Металлофиз. новейшие технол., 36, № 3: 343 (2014). Crossref
  17. A. I. Dekhtyar, B. N. Mordyuk, and D. G. Savvakin, Mater. Sci. Eng. A, 641: 348 (2015). Crossref
  18. М. О. Васильєв, С. М. Волошко, Л. Ф. Яценко, Модифікація поверхні титанового сплаву ВТ6: ультразвук, лазер (Lap Lambert Academic Publishing: 2019).
  19. М. О. Васильєв, Б. М. Мордюк, Г. І. Прокопенко, С. М. Волошко, Л. Ф. Яценко, Н. І. Хріпта, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 8:1029 (2018). Crossref
  20. В. В. Могилко, А. П. Бурмак, М. М. Ворон, І. А. Владимирський, С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, Б. М. Мордюк, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 11: 1521 (2018). Crossref
  21. B. N. Mordyuk, Y. V. Milman, M. O. Iefimov, and K. E. Grinkevych, J. Manufact. Technol. Res., 9, Nos. 3–4: 121 (2017).
  22. H. Özkan Gülsoy, S. Özbey, S. Pazarlioglu, M. Çiftci, and H. Akyurt, Int. J. Mater. Mech. Manufact., No. 2: 111 (2016). Crossref
  23. Л. В. Тихонов, В. А. Кононенко, Г. И. Прокопенко, В. А. Рафаловский, Механичиские свойства металлов и сплавов (Киев: Наукова думка: 1986).
  24. Г. А. Гогоци, Проблемы прочности, № 1: 120 (2000).
  25. М. С. Болдин, Н. В. Сахаров, С. В. Шотин, А. В. Чувильдеев, Д. Н. Нохрин, Вестник Нижегородского университета им. Н. И. Лобачевского, № 6: 32 (2012).
  26. M. A. Vasylyev, B. N. Mordyuk, S. I. Sidorenko, S. M. Voloshko, A. P. Burmak, I. O. Kruhlov, and V. I. Zakiev, Surf. Coat. Technol., 361: 413 (2019). Crossref
  27. B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, Yu. V. Milman, M. O. Iefimov, K. E. Grinkevych, A. V. Sameljuk, and I. V. Tkachenko, Wear, 319: 84 (2014). Crossref
  28. H. L. Du, P. K. Datta, D. B. Lewis, and J. S. Burnel-Gray, Corrosion Sci., 63: 631 (1994). Crossref