Спосіб термічної обробки титанового сплаву

1. Спосіб термічної обробки титанового сплаву, згідно з яким проводять ступінчату 3 31147 зменшує товщину підшару твердого розчину (нижче 50мкм), що негативно впливає на опір зносу. Зменшення тиску азоту, як і швидкості його натікання не забезпечують достатнього рівня поверхневого зміцнення. Згідно з корисною моделлю температура на етапі першої ступені становить 800-830°С, а ізотермічна витримка 4-6год. Проведення обробки на етапі першої ступені поза вказаним температурно-часовим інтервалом є неефективним з огляду на зменшення товщини нітридної плівки та рівня поверхневого зміцнення (менше 4год та нижче 800°С), а також відчутних структурних змін у титановій матриці, що викликає різке зниження її механічних характеристик (більше 6 год та вище 830°С). Приклад Обробку проводять на зразках титанового сплаву ВТ6. Безпосередньо перед обробкою механічно поліровані зразки (Ra=0,4мкм) промивають у бензині, ацетоні, спирті і висушують. Обробку здійснюють за пропонованим способом у розрідженому потоці азоту технічної чистоти (ГОСТ 9293-74). Перед подачею в реакційний простір печі азот вивільняють від кисню та вологи, пропускаючи через капсулу з силікагелем і нагріту на 50°С вище температури насичення титанову стружку. Через кожні 3-4 відпали для відновлення ефективності системи очистки азоту силікагель відпалюють при 180°С протягом 3-4год, а титанову стружку замінюють на нову. У результаті обробки на поверхні титанового сплаву ВТ6 формується тонка (≤1мкм) нітридна плівка (в основному, Ti2N) при рівні поверхневого зміцнення 7,3-8,5ГПа, що відокремлена від матриці шаром (65-70мкм) твердого розчину азоту в титані. Як видно з таблиці, використання пропонованого способу обробки титанового сплаву ВТ6 сприяє регламентованому поверхневому зміцненню при збереженні оптимального поєднання міцнісних і пластичних характеристик титанової матриці. Пропонований спосіб обробки забезпечує високу зносотривкість сплаву. Триботехнічні дослідження проводили на серійній установці СМЦ-2 за схемою спряження диск (ВТ6) - колодка (сталь У8) у дизельному мастилі М14В2 на базі 3км при питомому навантаженні 1, 2, 3, 4МПа і швидкості обертання 0,6м/с. Дослідження показали, що обробка сплаву ВТ6 за відомим способом не забезпечує належного рівня антифрикційних характеристик. При навантаженні 0,2МПа вже після 2хв. ковзання у парі сплав ВТ6 після відомого способу обробки сталь відбувається задир. Поряд з цим, інтенсивність зношування обробленого за пропонованим режимом диску зі сплаву ВТ6 при навантаженні 4МПа складає 0,00003г; коефіцієнт тертя 0,15. Таблиця Характеристики титанового сплаву ВТ6 Спосіб обробки Пов ерхнев а Тимчасовий Пластичність мікротв ердість опір (δ), % 4 (Нп0,48/Нп0,96), ГПа в ідомий 4,5/4,4 пропонов аний 8,5/6,6 руйнув анню (σВ), МПа 936 924 7,7 8,4 Список використаної літератури: 1. Братухин А.Г., Колачев Б.А., Садков В.В. и др. Технология производства титановых самолетных конструкций. - М.: Машиностроение, 1995. -448с. 2. Федірко В.М., Погрелюк І.М. Азотування титану та його сплавів. - Київ: Наукова думка, 1995. - 220с. 3. Погрелюк І.М. Шля хи інтенсифікації термодифузійного насичення титанових сплавів у молекулярному азоті // Фізико-хімічна механіка матеріалів. -1999. - №1. - С.61-70