Актуальные проблемы в машиностроении Том 4 №3 2017

106 / 126

Actual Problems in Machine Building. Vol. 4. N 3. 2017 Materials Science
in Machine Building
____________________________________________________________________
106
УДК 621.791.92, 621.793.79
ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ ТИТАНА ЧАСТИЦАМИ TiB И TiC
С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДА ВНЕВАКУУМНОЙ
ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ НАПЛАВКИ
Л.В. ЧУЧКОВА, магистрант
А.С. БЕЛОВ, студент
В.С. ВАСИЛЬЕВА, студент
(НГТУ, г. Новосибирск)
Чучкова Л.В. – 630073, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20,
Новосибирский государственный технический университет,
e-mail:
В связи с низкими триботехническими свойствами титана и сплавов на его основе,
применение данных материала в условиях трения и абразивного изнашивания не
эффективно. В данной работе для повышения прочности и износостойкости титана была
реализована наплавка частиц карбида бора с использованием метода вневакуумной
электронно-лучевой обработки. Металлографические исследования полученных слоев
показали, что покрытия состоят из частиц карбида и борида титана, распределенных в
титановой матрице. Вблизи зоны термического влияния во всех образцах были
зафиксированы небольшие скопления нерастворившегося порошка карбида бора. Толщина
покрытий изменяется от 1,2 до 1,6 мм. Максимальное значение уровня микротвердости
упрочненных слоев составило 5900 МПа, а износостойкость в условиях воздействия
закрепленных и нежестко закрепленных частиц абразива увеличилась в 1,85 и 2,5 раза
соответственно, в сравнении с титаном ВТ1-0.
Ключевые слова: электронно-лучевая наплавка; титан; триботехнические свойства;
борид титана; карбид титана; микроструктура
Введение
В современном мире к конструкционным материалам предъявляется все больше
требований по эксплуатационным свойствам. Получение композитов, которые сочетают в
себе свойства нескольких материалов представляет собой научный и практический интерес.
Титановые сплавы, благодаря их превосходной коррозионной стойкости и низкой
удельной прочности относятся к распространенным конструкционным материалам. Однако,
склонность титана и сплавов на его основе к схватыванию, образованию задиров при трении
с другими материалами, а также низкая износостойкость титановых изделий при работе в
условиях абразивного изнашивания ограничивают его применение.
Одним из способов повышения прочности и износостойкости титановых сплавов
является формирование керамических высокопрочных частиц в поверхностном слое. Метод
вневакуумной электронно-лучевой наплавки позволяет сформировать равномерное
качественное покрытие с тугоплавкими частицами, такими как оксиды, нитриды, карбиды и
бориды металлов. Также, благодаря возможности выводить пучок электронов в атмосферу, с
заготовок снимаются габаритные ограничения.
Целью данной работы являлось исследование влияния режимов вневакуумной
электронно-лучевой обработки на структуру и триботехнические свойства упрочненных
слоев, полученных на титановом сплаве ВТ1-0.