Спосіб хіміко-термічної обробки титанових сплавів

1.Спосіб хіміко-термічної обробки титанових сплавів, який полягає у насиченні з порошкоподібного борвмісного середовища, який відрізняється тим, що обробку проводять при температурах 800850 °С. 2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що середовище містить 3-5 мас. % тетрафторборату калію. (19) (21) u201102019 (22) 21.02.2011 (24) 25.08.2011 (46) 25.08.2011, Бюл.№ 16, 2011 р. (72) ФЕДІРКО ВІКТОР МИКОЛАЙОВИЧ, ПОГРЕЛЮК ІРИНА МИКОЛАЇВНА, САМБОРСЬКИЙ ОЛЕКСАНДР ВОЛОДИМИРОВИЧ, ПРОСКУРНЯК РОМАН ВАСИЛЬОВИЧ (73) ФІЗИКО-МЕХАНІЧНИЙ ІНСТИТУТ ІМ. Г.В. КАРПЕНКА НАЦІОНАЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ НАУК УКРАЇНИ 3 62432 росту зерен титанової матриці, що викликає зниження її механічних характеристик (вище 850°С). Згідно з корисною моделлю, насичення проводять з порошкоподібного борвмісного середовища, що містить 3-5мас. % тетрафторборату калію. Обробка при вмісті 3-5мас. % тетрафторборату калію забезпечує протікання у поверхневому шарі фазових перетворень з утворенням двофазного боридного покриття ТіВ2+ТіВ. Вміст тетрафторборату калію вище 5мас. % сприяє активному боридоутворенню з формуванням поверхневої плівки, схильної до розтріскування і сколювання, а нижче 3мас. % - формуванню гомогенного покриття ТіВ з нижчою твердістю і зносостійкістю. Приклад. Обробку проводять на зразках технічно чистого титану ВТ 1-0 та (α+β)-сплавів ВТ14 та ВТ22. Безпосередньо перед насиченням механічно поліровані зразки промивають у бензині, ацетоні, спирті, а згодом висушують. Обробку здійснюють за пропонованим способом насиченням з порошку аморфного бору з додавання тетрафторборату калію в вакуумі 1Па. У результаті обробки за пропонованим способом утворюється покриття, яке складається з поверхневої двофазної боридної плівки ТіВ2+ТіВ та перехідного дифузійного шару (твердого розчину кисню в а-титані). Як видно з таблиці 1, використання пропонованого способу насичення титанових сплавів 4 сприяє інтенсифікації процесу: приріст маси оброблюваних зразків зростає у 6,3 раза (сплав ВТ1-0) та 1,5 раза (сплав ВТ22). Збільшується кількість та відносна інтенсивність боридних фаз на рентгенограмах. При цьому забезпечується суттєвіше приповерхневе зміцнення: криві розподілу мікротвердості по перетину приповерхневих зміцнених шарів зміщуються в область вищих значень, поверхнева мікротвердість зростає у 1,3 рази (сплав ВТ22). Таблиця 1 Характеристики покриття після відомого та пропонованого способів обробки Приріст маси, г/мм Спосіб обробки Відомий Пропонований 2 ВТ1-0 ВТ22 -6 -6 2,4×10 2,8×10 -6 -6 15,2×10 4Д×10 Твердість поверхні, ГПа ВТ22 6,2-6,4 8,1-9,0. Крім цього, обробка за температур 800-850°С запобігає росту зерен титанової матриці, а тому забезпечує збереження її механічних характеристик. Як видно з таблиці 2, пластичність сплавів ВТ 1-0 та ВТ 14 зростає у 5,8 та 1,9 раза відповідно. Таблиця 2 Механічні характеристики (міцність σв, та пластичність δ) титанових сплавів після відомого та пропонованого способу обробки Спосіб обробки Відомий Пропонований Комп’ютерна верстка Н.Лисенко σв, МПа ВТ1-0 ВТ14 553,6±12,6 883,6±1,9 424,7±1,3 874,3±4,7 Підписне δ,% ВТ1-0 4,6±1,6 26,9±0,3 ВТ14 5,9±0,2 11,2±0,4. Тираж 23 прим. Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601