Влияние модификации поверхности на триботехнические свойства титановых сплавов ВТ22 и Тi-5553

Представлены результаты исследования, демонстрирующие повышение триботехнических свойств титановых сплавов марок ВТ22 и Тi-5553 за счёт химико-термической подготовки поверхностей и нанесения износостойкого покрытия из нитрида титана. Выполнено сравнение триботехнических свойств образцов без покрытий, с модификацией поверхностей азотированием, с покрытием из нитрида титана, а также с двухэтапной обработкой поверхностей образцов, включающее первичное азотирование поверхности с последующим нанесением на неё покрытия из нитрида титана. Установлено, что низкая износостойкость наблюдаются у образцов титана без покрытий, при этом для образцов с азотированным поверхностным слоем износостойкость повышается для обоих типов испытываемых сплавов. Минимальный износ регистрируется на образцах с двухэтапным формированием покрытия из нитрида титана, при этом на образцах без промежуточного азотированного подслоя при испытании керамическим шариком наблюдаются сколы покрытия, а формирование подслоя предотвращает этот вид разрушения.

1. Золотов И.В. Повышение износостойкости поверхности двухфазных титановых сплавов азотированием в тлеющем разряде с полым катодом: дис. … канд. тех. наук. — Уфа. — 2017

2. Дробов А.Н., Босяков М.Н., Поболь И.Л. Влияние ионно-плазменного азотирования на износостойкость и характер изменения шероховатости поверхности титановых сплавов ВТ1-0, ВТ6 и ОТ4-1 // Литье и металлургия. — 2022, № 2, 78—83

3. Тамбовский И.В. Повышение твёрдости и износостойкости конструкционных сплавов путём многокомпонентного электролитно-плазменного насыщения бором, азотом и углеродом: дис. ... канд. тех. наук. — Рыбинск. — 2018

4. Li Y., Wang Xi., Yang Sh., Hou L., Wei Y.-H., Zhang Z., Yang X. Investigation on Wear Behavior of Cryogenically Treated Ti-6Al-4V Titanium Alloy under Dry and Wet Conditions // Materials. — 2019 (12), 2850

5. Кусманов С.А., Тамбовский И.В., Кораблева С.С., Мухачева Т.Л., Дьяконова А.Д., Никифоров Р.В., Наумов А.Р. Повышение износостойкости титанового сплава ВТ6 катодным электролитно-плазменным азотированием // Электронная обработка материалов. — 2022, (58), № 1, 9—14

6. Кусманов С.А., Тамбовский И.В., Кусманова И.А., Белкин П.Н. Повышение износостойкости титанового сплава ВТ22 анодным электролитно-плазменным борированием // Электронная обработка материалов. — 2021, (57), №1, 1—6

7. Нарыгина И.В., Карабаналов М.С., Илларионов А. Г., Радаев П.С. Структурные и фазовые превращения в холоднодеформированном сплаве титана ВТ22 при старении // Уральская школа молодых металловедов: XIX Международная научно-техническая Уральская школа-семинар металловедов — молодых ученых, 19-21 ноября 2018 г.: сборник докладов. — Екатеринбург. — 2018, 156—160

8. Borisyuk Yu.V., Oreshnikova N.M., Berdnikova M.A., Tumarkin A.V., Khodachenko G.V., and Pisarev A.A. Plasma Nitriding of Titanium Alloy Ti5Al4V2Mo // Physics Procedia. — 2015 (71), 105—109

9. Лаврись С.М., Погрелюк И.Н. Интенсификация азотирования двухфазного титанового сплава ВТ22 для повышения его износостойкости // Наукові нотатки. — 2019, № 66, 187—194

10. Белкин В.С. Исследование трибологических свойств двухфазных титановых сплавов, после электролитно-плазменного насыщения азотом // Гагаринские чтения 2017, 05-19 апреля 2017 г. — 2017, 219

11. Ильин А.А., Бецофен С.Я., Скворцова С.В., Петров Л.М., Банных И.О. Структурные аспекты ионного азотирования титановых сплавов // Металлы. — 2002, № 3, 6—15

12. Скворцова С.В., Зайнетдинова Г.Т., Гуртовая Г.В., Тевс М.Д. Влияние легирующих элементов на твердость опытных псевдо-β-титановых сплавов // Деформация и разрушение материалов. — 2022, № 12, 10—16

13. Скворцова С.В., Зайнетдинова Г.Т., Гуртовая Г.В., Федорова Л.В., Чупикова А.Р. Влияние изотермической обработки на изменение структуры и твердости псевдо-β-титановых сплавов // Электрометаллургия. — 2023, № 11, 10—20

14. ASTM G99-05 Standard Test Method for Wear Testing with a Pin-on-Disk Apparatus. — American Society for Testing and Materials. — 2004

15. Торская Е.В. Анализ влияния трения на напряженное состояние тел с покрытиями // Трение и износ. — 2002 (23), № 2, 130—138