Композиционные материалы и многофункциональные покрытия | |
Название | Износостойкие покрытия на титановом сплаве ВТ6, получаемые методом плазменно-электролитического оксидирования |
DOI | 10.17580/tsm.2016.02.13 |
Автор | Ракоч А. Г., Стрекалина Д. М., Гладкова А. А. |
Информация об авторе | Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», Москва, Россия: А. Г. Ракоч, профессор кафедры защиты металлов и технологии поверхности |
Реферат | Установлен технологический режим проведения процесса плазменно-электролитического оксидирования (ПЭО) сплава ВТ6, позволяющий получать композиционное покрытие, состоящее в основном из двойного оксида (TiAl2O5), с наличием в нем высокотемпературной модификации оксида алюминия (α-Al2O3). Данное покрытие более чем в 6 раз увеличивает износостойкость титанового сплава. Предложены механизмы образования высокотемпературной модификации оксида алюминия (α-Al2O3) в покрытии, в том числе и во внешнем его слое, сформированном после ПЭО сплава ВТ6 в охлаждаемом щелочном (pH = 12,8) водном растворе, содержащем до 40 г/л алюмината натрия. В основе этих механизмов находятся экзотермические реакции образования алюмината титана и/или твердого раствора оксидов алюминия (основа), титана, легирующего элемента сплава, а также низкая сквозная пористость покрытия. Средняя скорость роста покрытия на сплаве ВТ6 при заданной плотности 15 А/дм2 в таком электролите является высокой (1,3 мкм/мин) вследствие не только оксидирования сплава, но и плазменно-термохимической обработки слоя электролита, прилегающего к металлической основе и содержащего NaAl2O3. Последнее приводит к вхождению оксида алюминия в покрытие. Износостойкость сплава ВТ6 без покрытия и с ним изучали с помощью автоматической машины трения High-temperature Tribometer (CSM Instruments, Швейцария). Для испытаний образцов использовали схему «шарик – диск». Съемку рентгеновских спектров с образцов с покрытиями проводили на рентгеновском дифрактометре Rigaku Ultima IV (TOKYO BOEKI) с использованием как симметричной, так и асимметричной съемок и монохроматизированного CoK-излучения. При проведении количественного фазового анализа для оценки объемных и массовых процентов входящих в покрытие фаз с известной структурой использовали специальную программу. Микротвердость покрытий измеряли на поперечных шлифах с помощью микротвердомера Buehler Micro Met® 5101. Толщину покрытий оценивали с помощью толщиномера Fischer Duel Scope FNP 10. Исследование изменения элементного состава по толщине покрытий проводили при помощи сканирующего электронного микроскопа модели Sphinx 133 Camscan. |
Ключевые слова | Плазменно-электролитическое оксидирование, ВТ6, электролиты, износостойкость, покрытия, оксид алюминия, оксид титана, микротвердость, высокотемпературная модификация |
Библиографический список | 1. Ракоч А. Г., Дуб А. В., Гладкова А. А. Анодирование легких сплавов при различных электрических режимах. Плазменно-электролитическая нанотехнология. — М. : Старая Басманная, 2012. — 495 с. 10. Shelekhov E. V., Sviridova T. A. Programs for X-ray Analysis of Polycrystals // Metal Science and Heat Treatment. 2000. Vol. 42, No. 8. P. 309–313. |
Language of full-text | русский |
Полный текст статьи | Получить |