Effect of the frictional treatment on the structure and wear resistance of the surface layer of tItanium bt1-0, subject to nitriding
- Authors: Korshunov L.G1, Chernenko N.L1
- Affiliations:
- Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences
- Issue: Vol 16, No 4 (2014)
- Pages: 31-48
- Section: ARTICLES
- URL: https://ered.pstu.ru/index.php/mm/article/view/3250
- DOI: https://doi.org/10.15593/.v16i4.3250
- Cite item
Abstract
The effect of severe plastic deformation under the condition of dray sliding friction on the structure and wear resistance of the surface layer of the titanium VT1-0 subject to nitriding has been investigated. It has been shown, that this frictional treatment results in a nanocrystalline structure of a-phase in the surface layer thickness to 10μm. Presence of this structure on the titanium surface activate diffusion saturation with nitrogen atoms of the surface during following gas nitriding to temperatures 650-750 °С (holding for 2 h). Appearance of the nanocrystalline nitride TiN in deformed titanium take place at the relatively low temperature and short holding. A quantity of the nitridig phase, formed in layer of thickness to 10μm attains tens of volume percent, that ensures the elevate level of microhardness of the deformed and nitrided titanium surface. Previous severe plastic deformation has a bad effect on the fatigue wear resistance of the titanium surface subject to nitrogenization, that is due to increased brittleness of the deformed and nitrided titanium.
About the authors
L. G Korshunov
Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences
N. L Chernenko
Institute of Metal Physics of Ural Branch of Russian Academy of Sciences
References
- Титановые сплавы в машиностроении / Б.Б. Чечулин [и др.]. - Л.: Машиностроение, 1977. - 248 с.
- Износостойкие материалы в химическом машиностроении: справочник / Б.Д. Воронков [и др.]. - Л.: Машиностроение, 1977. - 256.
- Кипарисов С.С., Левинский Ю.В. Азотирование тугоплавких металлов. - М.: Металлургия, 1972. - 160 с.
- Low-temperature plasma nitriding of titanium layer on Ti/Al clad sheet / J. Sun [et al.] // Materials and Design. - 2013. - Vol. 47. - P. 408-415.
- Surface nanocrystallization of iron induced by ultrasonic shot peening / N.R. Tao [et al.] // Nanostruct. Mater. - 1999. - Vol. 11. - P. 433-440.
- Nanostructure formation mechanism of α-titanium using SMAT / K.Y. Zhu [et al.] // Acta Materialia. - 2004. - Vol. 52. - P. 4101-4110.
- Коршунов Л.Г., Макаров А.В., Черненко Н.Л. Нанокристаллические структуры трения в сталях и сплавах, их прочностные и трибологические свойства // Развитие идей академика В.Д. Садовского: сб. тр. - Екатеринбург, 2008. - С. 218-241.
- Влияние контактных напряжений на фазовый состав, прочностные и трибологические свойства нанокристаллических структур, возникающих в сталях и сплавах при трении скольжения / Л.Г. Коршунов, В.А. Шабашов, Н.Л. Черненко, В.П. Пилюгин // МиТОМ. - 2008. - № 12. - С. 24-34.
- Metin Е., Inal O.T. Kinetics of layer growth and multiphase diffusion in ion nitrided titanium // Metal. Mater. Trans. - 1989. - Vol. 20А, no. 9. - P. 1819-1832.
- Коршунов Л.Г., Пушин В.Г., Черненко Н.Л. Влияние фрикционного нагрева на структуру поверхностного слоя и трибологические свойства никелида титана // ФММ. - 2011. - Т. 112, № 3. - С. 308-319.
- Коршунов Л.Г., Пушин В.Г., Черненко Н.Л. Модифицирование поверхности никелида титана посредством фрикционной обработки и последующего нагрева в воздушной среде // ФММ. - 2012. - Т. 113, № 6. - С. 664-672.
- Теория и технология азотирования / Ю.М. Лахтин [и др.]. - М.: Металлургия, 1991. - 320 с.
- Коршунов Л.Г., Черненко Н.Л. Формирование на поверхности титана износостойкого нанокристаллического слоя, упрочненного частицами TiO2 (рутила) // ФММ. - 2013. - Т. 114. - № 9. - С. 859-868.
- Харитонов Л.Г. Определение микротвердости. - М.: Металлургия, 1967. - 46 с.
Statistics
Views
Abstract - 56
PDF (Russian) - 37
Refbacks
- There are currently no refbacks.