107 / 126
Актуальные проблемы в машиностроении
. Том 4. № 3. 2017
Материаловедение
в машиностроении
____________________________________________________________________
107
Материалы и методы
В качестве исходного материала использовался титановый сплав ВТ1-0. Технически
чистый титан был выбран как модельный материал благодаря минимальному содержанию
легирующих элементов в составе сплава. Упрочнение такого материала позволило точнее
проанализировать влияние электронно-лучевой наплавки порошков карбида бора и титана на
структуру и свойства покрытий.
Для формирования высокопрочных керамических частиц в поверхностном слое
титана применялся порошок карбида бора. Карбид бора является третьим в мире материалом
по значению твердости, уступая лишь таким материалам как алмаз и нитрид бора.
Легирование титанового сплава порошком карбида бора позволяет повысить
триботехнические свойства заготовок благодаря формированию частиц карбида и борида
титана.
В процессе работы было реализовано четыре режима с различными параметрами
обработки. Изменяемой величиной являлся ток пучка, который варьировался от 27 до 30 мА
с шагом в 1 мА. Остальные параметры оставались неизменными. Скорость перемещения
образца относительно выпускного отверстия была равна 25 мм/с, частота сканирования – 50
Гц.
В качестве наплавляемой смеси выступала смесь 30 % вес. порошков титана, 20 % вес.
карбида бора и 50 % вес. фтористых флюсов (CaF
2
и LiF). Порошок титана в наплавочной
смеси применялся в качестве смачивающей компоненты, а флюс позволил защитить ванну
расплава от атмосферного воздействия.
Результаты и обсуждения
Для определения фазового состава покрытий был проведен рентгенофазовый анализ
всех образцов. Расшифровка рентгенограмм показала, что все покрытия состоят из трех фаз:
α-титан (α'-титан), карбид и борид титана. На рисунке 1 представлена дифракционная
картина, снятая с поверхности образца полученного при токе пучка равном 28 мА.
Рис. 1.
Дифракционная картина, снятая с поверхности образца (I=28 мА)