Спосіб хіміко-термічної обробки титанових сплавів

1. Спосіб хіміко-термічної обробки титанових сплавів для забезпечення широкої колірної гами 3 проводять у розрідженому азоткисневмісному середовищі, яке містить 18-21 об. % кисню, що забезпечує фазові перетворення у поверхневому шарі з утворенням оксинітридів титану. Проведення хіміко-термічної обробки поза вказаним інтервалом вмісту кисню у газовій суміші є неефективним через зміну структурно-фазового стану поверхневих шарів. Зокрема, за вмісту менше 18об. % оксинітриди не повністю покривають оброблювану поверхню, що забезпечує нерівномірність її забарвлення і знижує привабливість покриття як декоративного, а більше 21 об. % - на поверхні утворюються оксидні покриття звуженої колірної гами: сірих, біло-сірих та попелястих відтінків. Згідно з корисною моделлю, розрідження азоткисневмісного середовища становить 0,01 Па. Проведення хіміко-термічної обробки поза вказаним діапазоном розрідження неефективне, оскільки за розрідження нижче 0,01 Па превалює нітридоутворення, а за розрідження вище 0,01 Па оксидоутворення, що не забезпечує різноманітності поверхневого забарвлення. Згідно з корисною моделлю, хіміко-термічну обробку проводять при температурах 550-850 °C, що дозволяє змінювати склад оксинітриду, а, відтак розширює колірну гаму забарвлення поверхні. Проведення хіміко-термічної обробки поза вказаним діапазоном неефективне через зміну фазоутворення на поверхні у бік збагачених азотом оксинітридних шарів (вище 850 °C) чи збагачених киснем оксинітридів та оксидоутворення (нижче 550 °C), а, відтак, звуження колірної гами. Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 65352 4 Активність кисню відносно нітриду титану проявляється при 500…1400 °C, тому нижче 500 °C охолодження азотованих титанових сплавів у кисневмісному середовищі є недоцільним. Подальше охолодження азотованих виробів має сенс проводити у вакуумі не нижче 0,1 Па з метою уникнення непередбачуваного забруднення поверхні. Згідно з корисною моделлю, ізотермічна витримка та охолодження в азоткисневмісному середовищі забезпечує формування оксинітридного покриття на поверхні титану. При цьому підвищується поверхнева твердість та зберігається висока якість поверхні, що є додатковими позитивними чинниками високого рівня фізико-механічних характеристик поверхні. Приклад. Обробку проводять на зразках промислового титанового сплаву ВТ20 (+-сплав). Обробку здійснюють за пропонованим способом у розрідженій динамічній азоткисневмісній газовій атмосфері. У результаті обробки за пропонованим способом утворюються оксинітридні покриття. Обробка за пропонованим способом зберігає високу якість поверхні та забезпечує в 1,7 разу вищу поверхневу мікротвердість (7,7 ГПа на сплаві ВТ20 після відомого та 13,4 ГПа після пропонованого способів обробки). В залежності від температури оксинітрування можна формувати оксинітридні покриття зелено-сірого, синього, жовтокоричневого, бузково-сірого, сірого чи золотистого, зелено-золотистого, салатового, бузково-сірого забарвлення. Підписне 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