ВЛИЯНИЕ фрикционной обработки НА СТРУКТУРУ И ИЗНОСОСТОЙКОСТЬ поверхностного слоя титана ВТ1-0, подвергнутого азотированию

Аннотация


Исследовано влияние интенсивной пластической деформации в условиях сухого трения скольжения на структуру, микротвердость и сопротивление изнашиванию титана ВТ1-0, подвергаемого газовому азотированию. Показано, что данная деформация приводит к образованию в поверхностном слое толщиной до 10 мкм титана нанокристаллической структуры с размером α-кристаллов 10-100 нм и микротвердостью около 3,1 ГПа. Наличие данной структуры активизирует насыщение азотом поверхности титана в процессе его последующего газового азотирования при температурах 650-750 °С. Образование нитридной нанокристаллической фазы TiN в деформированном титане происходит при относительно невысокой (700 °С) температуре азотирования и непродолжительной (2 ч) выдержке. Объемная доля нитридной фазы, образующейся в слое толщиной до 10 мкм, достигает десятков процентов, что обеспечивает повышенный уровень микротвердости азотированной поверхности деформированного трением титана. Предварительная интенсивная пластическая деформация отрицательно влияет на сопротивление усталостному изнашиванию азотированного титана, что обусловлено повышенной хрупкостью деформированного и далее азотированного поверхностного слоя рассматриваемого материала.

Об авторах

Л. Г Коршунов

Институт физики металлов УрО РАН

Н. Л Черненко

Институт физики металлов УрО РАН

Список литературы

  1. Титановые сплавы в машиностроении / Б.Б. Чечулин [и др.]. - Л.: Машиностроение, 1977. - 248 с.
  2. Износостойкие материалы в химическом машиностроении: справочник / Б.Д. Воронков [и др.]. - Л.: Машиностроение, 1977. - 256.
  3. Кипарисов С.С., Левинский Ю.В. Азотирование тугоплавких металлов. - М.: Металлургия, 1972. - 160 с.
  4. 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.
  5. Surface nanocrystallization of iron induced by ultrasonic shot peening / N.R. Tao [et al.] // Nanostruct. Mater. - 1999. - Vol. 11. - P. 433-440.
  6. Nanostructure formation mechanism of α-titanium using SMAT / K.Y. Zhu [et al.] // Acta Materialia. - 2004. - Vol. 52. - P. 4101-4110.
  7. 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.
  8. 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.
  9. 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.
  10. 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.
  11. 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.
  12. Теория и технология азотирования / Ю.М. Лахтин [и др.]. - М.: Металлургия, 1991. - 320 с.
  13. 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.
  14. Харитонов Л.Г. Определение микротвердости. - М.: Металлургия, 1967. - 46 с.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 26

PDF (Russian) - 23

Ссылки

  • Ссылки не определены.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах