Упрочнение поверхности титана при электровзрывном науглероживании и карбоборировании и последующей электронно-пучковой обработке тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.07, кандидат наук Бащенко, Людмила Петровна

• Бащенко, Людмила Петровна
• кандидат наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат наук Бащенко, Людмила Петровна

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ПОТОКОВ

1 ЭНЕРГИИ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И 12 СПЛАВОВ

1.1 Возможности комбинированной обработки поверхности титана и его сплавов с использованием электровзрывного легирования

и электронно-пучковой обработки

1.2 Методы упрочнения поверхностных слоев металлов и сплавов с использованием концентрированных потоков энергии

1.3 Модификация структуры и свойств металлов и сплавов при обработке поверхности с использованием концентрированных потоков энергии

1.4 Цель и задачи исследования

2 ОРУДОВАНИЕ, МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Материалы для исследования процессов электровзрывного легирования

2.2 Режимы и оборудование для осуществления комбинированной обработки

2.2.1 Лабораторная электровзрывная установка ЭВУ 60/10 для получения импульсных многофазных плазменных струй и особенности методики проведения электровзрывного легирования

2.2.2 Оборудование для обработки поверхности материалов низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками и особенности методики ее проведения

2.2.3 Режимы обработки

2.3 Методика исследования структуры, фазового состава и свойств

зоны легирования

3 МОДЕЛИРОВАНИЕ ТЕПЛОВЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОМ ЛЕГИРОВАНИИ И ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКЕ

3.1 Моделирование нагрева поверхности металла при электровзрывном легировании с учетом формы теплового импульса

3.2 Моделирование нагрева поверхности металла, подвергнутого электровзрывному легированию, при последующей электронно-пучковой обработке

3.3 Выводы

4 ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЕ НАУГЛЕРОЖИВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТИТАНА ВТ 1-0 И ПОСЛЕДУЮЩАЯ

ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВАЯ ОБРАБОТКА

4.1 Способ науглероживания поверхности титана с использованием электрического взрыва углеродных волокон и последующей электронно-пучковой обработки

4.2 Рельеф поверхности зоны электровзрывного науглероживания

4.3 Градиентное строение зоны электровзрывного науглероживания титана, сформированной в различных

режимах

4.4 Распределение микротвердости по глубине науглероженных слоев после электронно-пучковой обработки в различных режимах

4.5 Особенности микроструктуры и фазового состава науглероженных слоев

4.6 Особенности микроструктуры и фазового состава науглероженных слоев после электронно-пучковой обработки

4.7 Выводы

5 ЭЛЕКТРОВЗРЫВНОЕ КАРБОБОРИРОВАНИЕ ПОВЕРХНОСТИ

ТЕХНИЧЕСКИ ЧИСТОГО ТИТАНА ВТ1-0 И ПОСЛЕДУЮЩАЯ

ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВАЯ ОБРАБОТКА

5.1 Структурно-фазовые состояния зоны упрочнения после ровзрывного карбоборирования

5.2 Структурно-фазовые состояния зоны электровзрывного карбоборирования титана после обработки низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками в различных режимах

5.3 Практическое использование результатов исследований по электровзрывному легированию и последующей электронно-пучковой обработке

5.4 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А СПРАВКИ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Упрочнение поверхности титана при электровзрывном науглероживании и карбоборировании и последующей электронно-пучковой обработке»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования. Поверхностное легирование металлов и сплавов с использованием концентрированных потоков энергии (КПЭ) приводит к многократному повышению функциональных свойств, таких как твердость, износо-, жаростойкость и др. В частности, это относится к упрочнению титановых сплавов, которые обладают низкой износостойкостью, высокой склонностью к налипанию, большим коэффициентом трения в паре практически со всеми материалами [1—4].

Среди методов такой упрочняющей обработки - лазерное [5-12], электронно-лучевое [5, 10, 13] и плазменное легирование [12-16]. К плазменным методам, в частности, относится электровзрывное легирование (ЭВЛ) [17]. Особенностью ЭВЛ является то, что в качестве взрываемого проводника может быть использован любой электропроводный материал - чистый металл или сплав, углеродные волокна (УВ) и т.д. Кроме того, в качестве легирующих добавок при ЭВЛ могут использоваться порошки различных веществ. Они вносятся в импульсную многофазную плазменную струю, формируемую из продуктов взрыва и служащую инструментом воздействия на обрабатываемую поверхность. В связи с многообразием видов ЭВЛ и сложностью физических процессов, сопровождающих его осуществление, возможности метода в настоящее время еще далеко не изучены. Это обусловливает постановку вопроса о его практическом применении для повышения функциональных свойств в том или ином конкретном случае и актуальность проведения новых дополнительных исследований.

Тема диссертации соответствует направлению «Нанотехнологии и нанома-териалы» Перечня критических технологий РФ и приоритетному направлению развития науки, технологий и техники в РФ «Индустрия наносистем». Исследования выполнялись по темплану НИР СибГИУ, проводимых по госзаданию Мин-обрнауки № 2.4807.2011, в соответствии с грантом РФФИ (проект № 11-02-91150-ГФЕНа) и федеральной целевой программой «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг. (гос. контракт № 14.740.11.0813).

Степень разработанности темы исследования. Технологии упрочнения поверхности с использованием КПЭ находят все большее применение в промышленности. В последние годы получили развитие такие локальные методы упрочнения поверхности, как ЭВЛ и электронно-пучковая обработка (ЭПО) [18, 19] с использованием низкоэнергетических сильноточных электронных пучков, которые могут оказаться экономически эффективными и найти практическое применение.

Модифицирование структуры и свойств поверхностных слоев материалов методом ЭВЛ заключается в формировании из продуктов электрического взрыва проводников импульсной многофазной плазменной струи, оплавлении ею поверхности и насыщении расплава компонентами струи, последующей кристаллизации расплава в условиях самозакалки с образованием новых фаз и соединений. В результате обработка приводит к одновременному многократному повышению различных физико-механических и эксплуатационных свойств. Исследования показывают, что упрочнение обусловливается, прежде всего, мелкодисперсными частицами вторых фаз (карбидных, боридных и других), распределенных в вязкой металлической матрице. Состояние исследований в этой области характеризуется изучением особенностей тех видов ЭВЛ (например, науглероживания и карбобо-рирования, модельных металлов и сплавов), которые уже успешно апробированы в условиях производства при использовании других аналогичных или традиционных методов. Выявление закономерностей ЭВЛ вносит вклад в развитие общей теории поверхностного легирования с использованием КПЭ.

Особенностями ЭВЛ являются его импульсный характер и неоднородность строения и структуры используемых для обработки поверхности плазменных струй. Вследствие импульсного характера обработки в зоне легирования сохраняются области структурно-свободных легирующих элементов, например, углерода (в форме графита) или бора. В сформированной плазменной струе конденсированные частицы продуктов взрыва и порошковых навесок располагаются в тылу струи и поэтому достигают облучаемой поверхности, когда она уже оплавлена или после ее кристаллизации. Эти частицы формируют на облучаемой поверхно-

сти развитый рельеф, что может ограничивать область практического использования ЭВЛ. Это дает возможность осуществления дальнейшей модификации зоны обработки.

В последние годы одним из направлений развития исследований в области ЭВЛ становится разработка комбинированного метода упрочнения поверхности, сочетающего как ЭВЛ, так и последующую ЭПО зоны легирования. Электронно-пучковая обработка с использованием низкоэнергетических сильноточных электронных пучков осуществляется в импульсно-периодическом режиме, что позволяет, с одной стороны, увеличить время нахождения поверхностного слоя в расплавленном состоянии и гомогенизировать его элементный состав, а с другой, -сохранить закалочные эффекты, приводящие к формированию субмикро- и нано-размерной структуры. Особенности такой комбинированной обработки, которые не получили пока адекватного объяснения, по-видимому, связаны с интенсификацией диффузионных процессов.

Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является выявление особенностей формирования структурно-фазовых состояний при электровзрывном науглероживании и карбоборировании и последующей электронно-пучковой обработке поверхности легирования технически чистого титана марки ВТ1-0.

Для реализации цели работы решены следующие основные задачи:

1) разработаны способы комбинированного упрочнения поверхности, включающие электровзрывное науглероживание и карбоборирование и последующую ЭПО;

2) проведен анализ тепловых процессов при ЭВЛ и последующей ЭПО поверхности титана;

3) определено влияние параметров обработки на распределение микротвердости по глубине модифицированных слоев;

4) выявлены особенности структуры и фазового состава зоны упрочнения, обеспечивающие повышение микротвердости зоны обработки;

5) разработаны рекомендации по практическому использованию результатов исследований.

Научная новизна. Разработан способ упрочнения поверхности титана, включающий электровзрывное науглероживание и последующую ЭПО зоны легирования. Проведено моделирование тепловых процессов при ЭВЛ и последующей ЭПО, учитывающее особенности метода и позволяющее обоснованно выбирать режимы обработки. Установлено влияние режимов ЭПО на микротвердость поверхностных слоев, формирование максимумов в глубине зоны легирования и кратное повышение значений микротвердости поверхностных слоев. Выявлены особенности структурно-фазовых состояний и механизмы упрочнения поверхностных слоев технически чистого титана при электровзрывном науглероживании и карбоборировании и последующей ЭПО. Показано, что в зоне обработки формируется градиентная многофазная структура, толщина слоев которой коррелирует с распределением микротвердости по глубине.

Теоретическая и практическая значимость работы. Углублены знания о физических процессах формирования структуры и свойств поверхности металлов и сплавов при ЭВЛ и последующей ЭПО, в частности, о влиянии на результаты обработки добавления в область взрыва порошковой навески бора. Получены новые знания о строении, структуре и фазовом составе зоны комбинированной обработки. Определены режимы, при которых ЭПО уменьшает шероховатость поверхности зоны легирования, увеличивает глубину зоны упрочнения, стабилизирует ее структурно-фазовые состояния. Изучены распределения микротвердости по глубине модифицированных слоев технически чистого титана после комбинированной обработки.

Разработанный способ упрочнения поверхности титана ВТ1-0 был апробирован на предприятиях города для упрочнения ряда деталей, по условиям эксплуатации которых не требуется высокая механическая прочность, но к износостойкости их поверхности предъявляются жесткие требования. Трение и износ этих деталей осуществляется в агрессивных и абразивных средах. Испытания этих изделий в условиях эксплуатации на предприятиях ООО «Вест 2002», ООО «Рем-

комплект» и ООО «Лазурит» показали, что их износостойкость увеличилась в 3—5 раз.

Методология и методы исследования. Работа выполнена в рамках общего направления развития научных исследований и практических разработок - обработки материалов КПЭ. При выборе методов упрочнения металлов и сплавов следует исходить из того, что функциональные свойства поверхностных слоев определяются, прежде всего, особенностями их структуры и фазового состава. Анализ литературы показывает, что наибольшего упрочнения удается добиться при поверхностном легировании с использованием лазерного, электронно-пучкового и плазменного нагрева поверхности. При этом структура, фазовый состав и свойства модифицированных слоев зависят от технологических особенностей используемых методов обработки и параметров воздействия на упрочняемую поверхность. Совместное использование ЭВЛ и ЭПО обусловлено тем, что они имеют сопоставимые значения поглощаемой плотности мощности, глубины и диаметра зоны воздействия, позволяют формировать новые структурно-фазовые состояния поверхностных слоев металлов и сплавов и расширить возможную область их практического использования.

Диссертационная работа по своим целям, задачам, содержанию, методам исследования и научной новизне соответствует п. 1 «Теоретическое и экспериментальное изучение физической природы свойств металлов и их сплавов, неорганических и органических соединений, диэлектриков и в том числе материалов световодов как в твердом, так и в аморфном состоянии в зависимости от их химического, изотопного состава, температуры и давления» паспорта специальности 01.04.07 - физика конденсированного состояния (технические науки).

Положения, выносимые на защиту:

1. Режимы обработки, приводящие к формированию мелкодисперсной структуры зоны упрочнения с высоким уровнем микротвердости.

2. Результаты моделирования тепловых процессов при ЭВЛ и ЭПО, позволяющие выявить особенности режимов обработки.

3. Влияние режимов ЭПО на распределение микротвердости по глубине на-углероженных слоев.

4. Выявленные особенности структурно-фазовых состояний модифицированных поверхностных слоев, заключающиеся в том, что упрочнение достигается вследствие формирования субмикро- и наноразмерной структуры, содержащей карбиды и бориды титана.

Степень достоверности и апробация результатов.

Достоверность полученных результатов обусловлена большим объемом экспериментальных данных, полученных с использованием световой, сканирующей и просвечивающей дифракционной электронной микроскопии, рентгеност-руктурного анализа, определения микротвердости, непротиворечивостью полученных результатов результатам других авторов.

Результаты диссертации представлялись на следующих научных мероприятиях: International Conférence «World Academy of Science, Engineering and Technology (WASET 2011)», Venice, Italy, 2011; XVII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Современная техника и технология» (СТТ), Томск, 2011; XVIII республиканской научной конференции аспирантов, магистров и студентов «Физика конденсированного состояния», Гродно, 2011; 9-ой Международной конференции «Взаимодействие излучений с твердым телом» = Interaction of Radiation with Solids (ВИТТ-2011), Минск, 2011; V Международной школе «Физическое материаловедение» с элементами научной школы для молодежи, VI Всероссийской молодежной научной конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений», Тольятти, 2011; 51-й Международной конференции «Актуальные проблемы прочности», Харьков, 2011; конференции «Структурные основы модификации материалов (MHT-XI), Обнинск, 2011; вторых Московских чтениях по проблемам прочности материалов, посвященных 80-летию со дня рождения акад. РАН Ю. А. Осипьяна, Москва, Черноголовка, 2011; VI Всероссийской научно-технической конференции «Физические свойства металлов и сплавов», Екатеринбург, 2011; Бернштейновских чтениях по термомеханической обработке металли-

ческих материалов, Москва, 2011; XXI Уральской школе металловедов-термистов «Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов», Магнитогорск, 2012; Научных чтениях им. чл.-корр. РАН И. А. Одинга «Механические свойства современных конструкционных материалов», Москва, 2012; II Международной конференции «Влияние высокоэнергетических воздействий на структуру и свойства конструкционных материалов», Ольгинка, 2013; Всероссийской научно-практической конференции «Металлургия: технологии, управление, инновации, качество», Новокузнецк, 2012; первой Всероссийской научной конференции молодых ученых с международным участием «Перспективные материалы в технике и строительстве (ПМТС-2013), Томск, 2013; VII Международной конференции «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» (МРГР-2013), Тамбов, 2013.

Основное содержание диссертационной работы отражено в 10-ти статьях в журналах из перечня ВАК [20-29], главах 1-7 коллективной монографии [30] и статьях и тезисах докладов на конференциях, семинарах, школах и чтениях [31— 45]. По результатам исследований получен патент РФ на изобретение [46].

Исследования были выполнены на кафедре физики СибГИУ. Автор благодарна научному руководителю профессору кафедры физики СибГИУ Е. А. Будов-ских и соавторам публикаций по теме диссертации.

1 ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОНЦЕНТРИРОВАННЫХ ПОТОКОВ ЭНЕРГИИ ДЛЯ УПРОЧНЕНИЯ ПОВЕРХНОСТИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВ

1.1 Возможности комбинированной обработки поверхности титана и его сплавов с использованием электровзрывного легирования и электронно-пучковой обработки

В настоящее время титан считается одним из самых перспективных конструкционных металлов. Он характеризуется высокой пластичностью, отсутствием хладноломкости, высокой прочностью и коррозионной стойкостью, особенно в окислительных и хлорированных средах. Титан и его сплавы обладают низкой износостойкостью, высокой склонностью к налипанию, большим коэффициентом трения в паре практически со всеми материалами [1]. Эти недостатки титановых сплавов ограничивают их применение для изготовления деталей, работающих, прежде всего, на трение.

В то же время из химических соединений титана наиболее востребованным является карбид титана. Он обладает высокой твердостью и износостойкостью при высоких и низких температурах, низким коэффициентом трения, склонностью к схватыванию, хорошим сцеплением с поверхностью основы (титана), хорошей химической стабильностью во многих агрессивных средах, окалиностой-костью [47]. Это обусловливает широкое применение его при изготовлении безвольфрамовых твердых сплавов, абразивных материалов, а также как материала покрытий, наносимых на конструкционные и инструментальные материалы.

Для защиты титана и его сплавов используются различные методы нанесения покрытий. Известна классификация покрытий [48], включающая покрытия внешние, внутренние и промежуточные. Внешние покрытия, в том числе из карбида титана, наносят осаждением из газовой фазы, методами газотермического, детонационно-газового и ионно-плазменного напыления, лазерного плакирования, электроискрового легирования. Разнообразие методов обусловлено тем, что каждый из них имеет ограничения. Нанесение покрытий карбида титана связано с

большими энергетическими и временными затратами, требует создания специальных печей или установок, контроля за составом и давлением защитной атмосферы. Общий недостаток внешних покрытий состоит в том, что на границе с основой формируются термомеханические напряжения, которые приводят к разрушению покрытий.

Внутренние покрытия наносят методами химико-термической обработки. Наиболее существенно антифрикционные свойства титановых сплавов повышаются при азотировании и оксидировании, которые применяются в промышленности. Поскольку титановые сплавы обладают большим сродством к азоту и кислороду, применение других способов традиционной химико-термической обработки для упрочнения их поверхности оказывается малоэффективным [4]. Так, бориро-вание титановых сплавов с образованием на поверхности слоя диборида титана Т1Вг осуществляют при температуре 1050 °С в течение 24 ч, при этом общая толщина зоны легирования, образованной боридами Т1В2 и Т1В, составляет 35—40 мкм [49]. При науглероживании титановых сплавов с использованием методов, осуществляемых на воздухе, на поверхности титановой основы наряду с карбидом титана образуются оксиды и нитриды титана, что снижает прочность покрытий. При нанесении внутренних покрытий не удается получить сплошной слой карбида титана [50-52]. Это не обеспечивает максимально возможного уровня упрочнения поверхности. Так, в работах [53-56] теоретически и экспериментально показано, что при диффузионном поверхностном хромировании и титанировании сталей углерод, входящий в их состав, обеспечивает формирование особо плотных карбидных слоев, обладающих высокими коррозионной стойкостью и физико-механическими свойствами.

В связи с этим проводятся исследования по разработке новых способов защиты титановых сплавов с использованием методов, использующих КПЭ. В настоящее время разрабатываются и находят применение методы поверхностного легирования с использованием токов высокой частоты, лазерного излучения, электронных пучков, плазменных потоков и струй. Их основная идея состоит в импульсном оплавлении и насыщении поверхностных слоев углеродом с после-

дующей кристаллизацией и образованием упрочняющей фазы карбида титана. Формируемые слои имеют металлургическую связь с основой с адгезией на уровне когезии, при этом происходят незначительные изменения размеров детали. Это дает основания отнести такие способы к промежуточным способам нанесения покрытий, при которых толщина покрытий определяется как материалом основы, так и материалом вносимого в него легирующего вещества.

В монографии [17] обобщены результаты исследований по науглероживанию различных металлов при поверхностном легировании, осуществляемом электровзрывом УВ. Показано, что в случае электровзрывного науглероживания титана и его сплавов фазовый состав модифицированных слоев образуют твердый раствор углерода в титане, изолированные частицы карбида титана и структурно-свободный углерод в виде частиц волокон, проникающих на всю глубину зоны оплавления и легирования. Такая структура обусловливает возможность ее дальнейшей модификации с целью растворения графита и увеличения содержания карбида титана.

Эффективным инструментом для этого представляется импульсно-периодическая обработка поверхности сильноточными электронными пучками, которая ранее была опробована для дополнительного упрочнения поверхности электровзрывного легирования технически чистого титана ВТ1-0 и конструкционной углеродистой стали 45 [57, 58]. В настоящей работе такая обработка предназначена для формирования внутренних покрытий карбида титана при растворении частиц УВ, внесенных в зону электровзрывного науглероживания.

1.2 Методы упрочнения поверхностных слоев металлов и сплавов с использованием концентрированных потоков энергии

Повышение физико-механических и физико-химических свойств поверхности металлов и сплавов достигается различными методами, в частности, нанесением покрытий и поверхностным легированием. Покрытия, в том числе из карбида титана, наносят осаждением из газовой фазы, методами газотермического, де-

тонационно-газового и ионно-плазменного напыления, лазерного плакирования, электроискрового легирования. Разнообразие способов обусловлено тем, что каждый из них имеет те или иные ограничения. Нанесение покрытий карбида титана связано с большими энергетическими и временными затратами, требует создания специальных печей или установок, контроля за составом и давлением защитной атмосферы. Общий недостаток внешних покрытий состоит в том, что на границе с основой формируются термомеханические напряжения, которые приводят к разрушению покрытий.

В связи с этим проводятся исследования по разработке новых методов упрочнения и защиты поверхности металлов и сплавов с использованием КПЭ — высокоэнергетической индукционной, лазерной, электронной и плазменной обработок.

Меднение и борирование поверхности сталей с использованием высокоэнергетической индукционной обработки рассмотрено в работах [59, 60]. Для проведения процесса легирования при высококонцентрированном импульсном

7 2

нагреве были разработаны индукторы с удельной мощностью порядка 10' Вт/м . Длительность импульса может изменяться от 5 до 75 мс. При этом глубина легирования достигает 100 мкм. Для меднения плоских шлифованных образцов из стали 45 размером 100x200x100 мм на их поверхность методом газодинамического холодного порошкового напыления наносили слой меди толщиной 10 мкм. Глубина слоя при обработке с частотой 440 кГц превышает 0,1 мм, т.е. напыленный слой меди был прозрачен для высокочастотного поля.

При лазерном легировании в поверхностный слой материала вводятся атомы требуемого вещества, которые изменяют структурное и химическое состояние этого слоя. Для легирования применяют такие методы, как облучение поверхности материала, на которую предварительно наносится слой внедряемого вещества, облучение поверхности в газе повышенного давления и внесение легирующего вещества в ванну расплавленного металла [5-12]. При лазерном легировании размер пятна облучения изменяется от 0,25 до 1 мм. Максимальное значение плотности мощности, достигаемой при фокусировке излучения лазера, составляет

108—109 Вт/м2, частота следования импульсов может изменяться от 1 до 30 Гц, длительность импульсов - от 500 мкс до 10 мс. При этом глубина легированных слоев при импульсной обработке составляет 0,3-0,4 мм. В работах [61-63] показана эффективность применения лазерной обработки для науглероживания поверхности титановых сплавов. В работах [61-63] показана возможность лазерного легирования с использованием порошковых частиц карбидов и боридов.

По сравнению с широко распространенной лазерной обработкой поверхности ЭПО обладает большими возможностями контроля и регулирования количества подводимой энергии, отличается локальностью распределения энергии в приповерхностном слое обрабатываемого материала и высоким коэффициентом полезного действия [5, 13, 19, 20, 70]. В работах [71, 72] для формирования износостойких покрытий на поверхности титана ВТ 1-0 из порошковых смесей титана и графита применена вневакуумная электронно-лучевая обработка. Показано, что модифицированный слой толщиной до 2 мм характеризуется высокими твердостью и износостойкостью.

Плазменное легирование поверхности металлов и сплавов осуществляют с использованием магнитоплазменных ускорителей [14], генерирующих компрессионные плазменные потоки, установок с плазменным фокусом [12], магнитоплазменных ускорителей для получения высокотемпературных импульсных плазменных потоков [12], плазменно-детонационных импульсных установок [15].

Компрессионные плазменные потоки [37-77] формируют в режиме остаточного газа, при котором камеру магнитоплазменного ускорителя (предварительно откачивается воздух) заполняют азотом или водородом до заданного давления (100-1300 Па) и разряжают через газ батарею импульсных конденсаторов. Плотность мощности плазменного потока на облучаемой поверхности может дос-

9 2

тигать 1,3-10 Вт/м , время импульса может меняться от 1 до 100 мкс.

В работе [73] исследовано влияние концентрации легирующего металла на структурно-фазовые состояния и микротвердость поверхности углеродистой стали, легированной титаном и азотом при воздействии плазмы на систему титан-сталь. Увеличения относительного содержания титана от 3 до 33 % (ат.) достигали

двумя методами: многократным повторением процесса напыления покрытия титана на сталь или увеличением толщины самого покрытия. Фазовый состав покрытия зависит от концентрации легирующего элемента и включает пересыщенный твердый раствор на основе железа, интерметаллид Fe2Ti, а также нитрид титана. Микротвердость поверхности увеличивается в 2-3 раза. В работе [74] исследовано изменение структуры и фазового состава поверхностного слоя титана, легированного хромом и молибденом. Легированный слой содержит альфа- и бета-титан, объемная доля которых определяется концентрацией легирующих элементов и параметрами обработки. В поверхностном слое наблюдается также образование нитридов титана. В работах [76, 77] представлены результаты исследований обработки компрессионными плазменными потоками поверхности образцов конструкционной стали, на которые методом вакуумно-дугового осаждения предварительно наносили покрытия титана и/или циркония.

Установки с плазменным фокусом [12, 78-85] позволяют генерировать мощные импульсные струи высокотемпературной плазмы азота, дейтерия или водорода при высоковольтном разряде длительностью от Ю-8 до Ю-6 с и обеспечивают воздействие ими на поверхность изделия. Плазменные струи имеют скорость порядка 105-106 м/с, температуру 106—107 К, плотность мощности струи достигает 1010-Ю14 Вт/м2. Концентрацию легирующего компонента в поверхностном слое задают количеством воздействующих импульсов и длительностью воздействия отдельного импульса. Частота импульсов может изменяться в пределах 10 -10 Гц. В качестве источников легирующих элементов используют материал анода или материал специальной вставки.

Заключение диссертации по теме «Физика конденсированного состояния», Бащенко, Людмила Петровна

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Определен режим комбинированной обработки, сочетающей электровзрывное науглероживание и последующую ЭПО облучения (qv = 5,5 ГВт/м , тр = 100 мкс, qe = 2,25 ГВт/м2, те = 200 мкс, Es = 45 Дж/см2, N= 20 имп., / = 0,3 Гц), обеспечивающий достижение максимальных микротвердости и глубины зоны упрочнения при его использовании.

2. Проведено моделирование тепловых процессов при ЭВЛ и ЭПО. Установлено, что учет бимодальной структуры многофазной плазменной струи при ЭВЛ мало сказывается на распределении температуры по глубине и ее зависимости от времени. Импульсно-периодический характер ЭПО приводит к росту температуры поверхности перед каждым последующим импульсом. Структурно-фазовые изменения в зоне науглероживания титана при последующей ЭПО, связанные с образованием карбида титана, могут происходить по всей глубине зоны легирования, а не только в зоне переплавления.

3. Установлено, что при электровзрывном науглероживании микротвердость поверхности достигает 800 HV. При ЭПО происходят увеличение микротвердости поверхности до 2500-3000 HV, формирование двух максимумов микротвердости на глубине 20 и 70-80 мкм от поверхности и увеличение глубины зоны упрочнения от 50 до 90-100 мкм. После электровзрывного карбоборирования микротвердость вблизи поверхности возрастает до 2500-3000 HV. Толщина упрочненного поверхностного слоя достигает 120 мкм.

4. Науглероживание титана приводит к формированию на поверхности несплошного покрытия. Выделены три характерные составляющие структуры поверхности. При последующей ЭПО происходит выравнивание рельефа поверхности обработки, объединение покрытия с зоной легирования.

5. Установлено, что упрочнение достигается вследствие образования карбида и боридов титана и формирования наноразмерной структуры.

6. Полученные результаты нашли применение в практике научных исследований и образовательной деятельности СибГИУ, а также для упрочнения деталей оборудования, работающих в условиях изнашивания.

Направление дальнейших исследований в области комбинированной обработки поверхности титановых сплавов, а также других конструкционных и инструментальных материалов (сталей и сплавов) можно связывать, прежде всего, с поиском номенклатуры деталей простой геометрической формы (желательно плоской) и небольших размеров, соответствующих диаметру плазменной струи и электронного пучка. Оптимизация параметров обработки может достигаться не только путем экспериментального исследования результатов обработки в различных режимах, но и путем разработки математических моделей тепловых и диффузионных процессов, развивающихся в поверхностных слоях при плазменном и электронном воздействии.

Таким образом, выполнение данной работы позволило разработать новые способы упрочнения поверхности титана для многократного повышения физико-механических и эксплуатационных свойств. Наиболее перспективными областями науки, в которых могут использоваться полученные результаты, являются физика конденсированного состояния и физическое материаловедение. Результаты могут найти применение в высокотехнологичных отраслях промышленности, таких как ракетостроение, авиационное двигателестроение, химическая промышленность и др. Перспективы их практического использования связываются, прежде всего, с упрочнением и защитой плоских поверхностей деталей площадью до 10 см2 из титана и его сплавов, работающих в условиях изнашивания и коррозии, в том числе газовой. Результаты исследований могут быть использованы также в учебном процессе при постановке новых лабораторных работ, разработке новых спецкурсов для студентов специальностей материаловедческого профиля.

Полученные результаты дополняют и развивают научно-технические и технологические направления в области упрочняющей обработки поверхности металлов и сплавов с использованием КПЭ и в том числе с использованием комбинированных методов. Внедрение полученных результатов в производство позво-

лит снизить материальные затраты на изготовление деталей из титана и его сплавов и связанных с этим негативных техногенных воздействий на окружающую среду. Коммерциализация полученных результатов возможна путем организации на предприятиях промышленности участков плазменного и электронно-пучкового упрочнения как с образованием нового юридического лица, так и без него.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Бащенко, Людмила Петровна, 2013 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1 Полмеар, Я. Легкие сплавы: от традиционных до нанокристаллов / Я. Полмеар. - М.: Техносфера, 2008. - 468 с.

2 Арзамасов, Б. Н. Материаловедение: учеб. для вузов / Б. Н. Арзамасов, В. И. Макарова, Г. Г. Мухин и др.; под общ. ред. Б. Н. Арзамасова, Г. Г. Мухина. -5-е изд., стереотип. - М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003. - 648 с.

3 Муравьев, В. И. Обеспечение надежности конструкций из титановых сплавов / В. И. Муравьев, П. В. Бахматов, Б. И. Долотов и др.; под ред. В. И. Муравьева. - М.: «Эком», 2009. - 752 с.

4 Колачев, Б. А. Технология термической обработки цветных металлов и сплавов: учеб. Для вузов / Б. А. Колачев, Р. М. Габидуллин, Ю. В. Пигузов. — М.: Металлургия, 1992. - 272 с.

5 Крукович, М. Г. Пластичность борированных слоев / М. Г. Крукович, Б. А. Прусаков, И. Г. Сизов. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2010. - 384 с.

6 Астапчик, С. А. Лазерные технологии в машиностроении и металлообработке / С. А. Астапчик, В. С. Голубев, А. Г. Маслаков - Минск: Белорусская наука, 2008. - 251 с.

7 Латыпов, Р. Р. Технологии лазерной обработки конструкционных и инструментальных материалов в авиадвигателестроении: учеб. пособие / Р. Р. Латыпов, Н. Г. Терегулов, А. М. Смыслов, А. В. Лобанов; под. общ. ред. В. Ф. Безъязычного. - М.: Машиностроение, 2007. - 234 с.

8 Григорьянц, А. Г. Технологические процессы лазерной обработки / А. Г. Григорьянц, И. Н. Шиганов, А.И. Мисюров. - М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2006. - 664 с.

9 Чудина, О. В. Комбинированные методы поверхностного упрочнения сталей с применением лазерного нагрева: теория и технология / О. В. Чудина. -М.: МАДИ (ГТУ), 2003. - 248 с.

10 Девойно, О. Г. Технология формирования износостойких поверхностей лазерным легированием / О. Г. Девойно. - Минск: Технопринт, 2001. - 178 с.

11 Девойно, О. Г. Лазерная обработка износостойких газотермических композиционных покрытий / О. Г. Девойно, А. С. Калиниченко, М. А. Кардаполова. - Минск: БИТУ, 2011. - 159 с.

12 Грибков, В. А. Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки металлов / В. А. Грибков, Ф. И. Григорьев, Б. А. Калин, В. Л. Якушин. - М.: Круглый год, 2001. - 528 с.

13 Шипко, А. А. Упрочнение сталей и сплавов с использованием электронно-лучевого нагрева / А. А. Шипко, И. Л. Поболь, И. Г Урбан. — Минск: «Навука i тэхшка», 1995. - 280 с.

14 Углов, В. В. Модификация материалов компрессионными плазменными потоками / В. В. Углов, Н. Н. Черенда, В. М. Анищик, В. М. Асташинский, Н. Т. Квасов. - Минск: БГУ, 2013.-248 с.

15 Тюрин, Ю. Н. Плазменные упрочняющие технологии / Ю. Н. Тюрин, М. Л. Жадкевич. - Киев: Наукова думка, 2008. - 216 с.

16 Погребняк, А. Д. Модификация свойств материалов и осаждение покрытий с помощью плазменных струй / А. Д. Погребняк, Ю. Н. Тюрин // Успехи физ. наук. -2005. - Т. 175. -№ 5. - С. 515-544.

17 Багаутдинов, А. Я. Физические основы электровзрывного легирования металлов и сплавов / А. Я. Багаутдинов, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов. - Новокузнецк: Изд. СибГИУ. - 2007. - 301 с.

18 Коваль, Н. Н. Наноструктурирование поверхности металлокерамических и керамических материалов при импульсной электронно-пучковой обработке / Н. Н. Коваль, Ю. Ф. Иванов // Изв. вузов. Физика. - 2008. - № 5. - С. 60-70.

19 Иванов, Ю. Ф. Низкоэнергетические электронные пучки субмилли-секундной длительности: получение и некоторые аспекты применения в области материаловедения - Гл. 13 в книге «Структура и свойства перспективных металлических материалов». - С. 345-382 / Ю. Ф. Иванов, Н. Н. Коваль; под общ. ред. А. И. Потекаева. - Томск: Изд-во НТЛ, 2007. - 580 с.

20 Бащенко, Л. П. Электровзрывное науглероживание титана: рельеф, структура и твердость поверхности / Л. П. Бащенко, Н. А. Соскова, Е. А. Будов-ских, Ю. Ф. Иванов, К. В. Иванов, А. В. Ионина, В. Е. Громов // Деформация и разрушение материалов. - 2012. -№ 3. - С. 15-19.

21 Бащенко, Л. П. Влияние электронно-пучковой обработки на структуру и микротвердость поверхности технически чистого титана ВТ1-0 после электровзрывного науглероживания / Л. П. Бащенко, Н. А. Соскова, Ю. Ф. Иванов, А. Д. Тересов, С. В. Райков, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Фундам. проблемы соврем, материаловедения. - 2012. - Т. 9. - № 1. - С. 15-22.

22 Будовских, Е. А. Структура и микротвердость поверхностных слоев технически чистого титана ВТ1-0 после электровзрывного науглероживания и последующей электронно-пучковой обработки / Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, С. В. Райков, Л. П. Бащенко, А. В. Ионина // Авиац. пром-сть. -2012.-№2.-С. 44-48.

23 Бащенко, Л. П. Особенности модифицирования поверхностных слоев титана при электровзрывном науглероживании / Л. П. Бащенко, И. Т. Ефименко, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, К. В. Иванов, А. В. Ионина, В. Е. Громов // Физика и химия обраб. материалов. - 2012. - № 2. - С. 65-69.

24 Иванов, Ю. Ф. Формирование нанокомпозитных слоев на поверхности титана ВТ 1-0 при электровзрывном науглероживании и электронно-пучковой обработке / Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Л. П. Бащенко, Н. А. Соскова, С. В. Райков // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2012. - № 6. — С. 6770.

25 Иванов, Ю. Ф. Формирование градиентной структуры поверхностных слоев технически чистого титана ВТ1-0 при электровзрывном науглероживании и последующей электронно-пучковой обработке / Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов, Л. П. Бащенко, С. В. Райков // Порошковая металлургия и функцион. покрытия. -2013.-№ 1.-С. 59-63.

26 Бащенко, Л. П. Модификация структуры поверхностных слоев титана ВТ1-0 при электровзрывном карбоборировании и электронно-пучковой обработке

/ JI. П. Бащенко, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских // Изв. вузов. Чер. металлургия. -2013.-№3.-С. 68-70.

27 Молотков, С. Г. Моделирование нагрева поверхности металла при электровзрывном легировании с учетом формы теплового импульса / С. Г. Молотков, Л. П. Бащенко, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Изв. вузов. Чер. металлургия. -2013.-№ 6.-С. 44-46.

28 Молотков, С. Г. Моделирование нагрева поверхности металлов, подвергнутого электровзрывному легированию, при последующей электронно-пучковой обработке / С. Г. Молотков, Л. П. Бащенко, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Изв. вузов. Чер. металлургия. - 2013. - № 8. -С. 43^15.

29 Бащенко, Л. П. Структурно-фазовые состояния зоны упрочнения технически чистого титана ВТ1-0 после электровзрывного карбоборирования и электронно-пучковой обработки / Л. П. Бащенко, С. В. Райков, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов // Вестн. Тамбов, ун-та. Сер. Естеств. и техн. науки. -2013.-Т. 18.-Вып. 4.-С. 1719-1720.

30 Иванов, Ю. Ф. Структура, фазовый состав и свойства поверхностных слоев титана после электровзрывного легирования и электронно-пучковой обработки: Монография / Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов, Е. А. Будовских, С. В. Райков, Л. П. Бащенко, И. А. Соскова, В. Д. Сарычев, Б. Б. Хаимзон, А. Ю. Грановский, Д. А. Романов, Е. Ю. Сучкова. - Новокузнецк: Изд-во «ИнтерКузбасс», 2012.-435 с.

31 Gromov, V. Е. Nanosize Structure Phase States in the Titanium Surface Layers after Electroexplosive Carburizing and Subsequent Electron Beam Treatment / V. E. Gromov, E. A. Budovskikh, L. P. Bashchenko, Yu. F. Ivanov, A. V. Ionina, N. A. Soskova, Tang Guoyi // World Academy of Science, Engineering and Technology. Issue 59 28-30 November 2011. Venice, Italy. Article 442. P. 2407-2409.

32 Бащенко, Л. П. Влияние электровзрывного науглероживания и последующей электронно-пучковой обработки на структуру и свойства поверхности титана ВТ1-0 / Л. П. Бащенко, Д. А. Романов, А. В. Ионина // Современные техника и технологии (СТТ): Сб. тр. XVII Междунар. науч.-практ.

конф. студентов, аспирантов и молодых ученых. 18-22 апр. 2011. - Томск: ТПУ, 2011.Т.З. С. 383-384.

33 Романов, Д. А. Карбидизация поверхности технически чистого титана при электровзрывном науглероживании и последующей электронно-пучковой обработке / Д. А. Романов, JI. П. Бащенко, С. В. Карпий, Е. А. Будовских // Физика конденсированного состояния: материалы XVIII респ. науч. конф. аспир., магистр, и студ. 19-20 апр. 2011. - Гродно: ГрГУ, 2011. С. 317-319.

34 Бащенко, JI. П. Особенности структуры поверхностных слоев титана после электровзрывного науглероживания и последующей электронно-пучковой обработки / JI. П. Бащенко, И. Т. Ефименко, Е. А. Будовских, К. В. Иванов, А. В. Ионина, В. Е. Громов // Взаимодействие излучений с твердым телом -Interaction of Radiation with Solids: Материалы 9-ой Междунар. конф. (ВИТТ-2011). 20-22 сент. 2011. - Минск: Изд. Центр БГУ, 2011. С. 349-350.

35 Бащенко, JI. П. Влияние параметров электронно-пучковой обработки на распределение микротвердости по глубине поверхностных слоев титана после электровзрывного науглероживания / JI. П. Бащенко, И. Т. Ефименко, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов // Физическое материаловедение: V Междунар. школа с элементами науч. школы для молодежи «Микромеханизмы пластичности, разрушения и сопутствующих явлений» VI Всероссийской молодеж. науч. конф. 26 сент. - 1 окт. 2011. - Тольятти: ТГУ, 2011. С. 53-54.

36 Бащенко, Л. П. Карбидизация титанового сплава ВТ6 при электровзрывном науглероживании и последующей электронно-пучковой обработке / Л. П. Бащенко, С. В. Карпий, Д. А. Романов, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В.Е.Громов // Материалы 51-й Международной конференции «Актуальные проблемы прочности». 16-20 мая 2011. - Харьков: ННЦ ХФТИ, 2011. С. 56.

37 Бащенко, Л. П. Влияние электронно-пучковой обработки на поверхность электровзрывного науглероживания титана ВТ1-0 / Л. П. Бащенко, С. В. Карпий, А. В. Ионина, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов // Структурные

основы модификации материалов (МНТ-Х1): Тез. докладов. 14-17 июня 2011. — Обнинск: ИАТЭ НИЯУ МИФИ, 2011. С. 30.

38 Бащенко, Л. П. Особенности структуры поверхностных слоев титана после электровзрывного науглероживания (тезисы) / Л. П. Бащенко, И. Т. Ефименко, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, К. В. Иванов, А. В. Ионина, В. Е. Громов // Вторые Московские чтения по проблемам прочности материалов, посвященные 80-летию со дня рождения акад. РАН Ю. А. Осипьяна: Тез. докл. 10-14 окт. 2011. - Москва, Черноголовка, 2011. С. 25.

39 Бащенко, Л. П. Морфология и элементный состав поверхностного слоя, формирующегося при электровзрывном науглероживании титана / Л. П. Бащенко, И. Т. Соснина, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, К. В. Иванов, А. В. Ионина,

B. Е. Громов // Физические свойства металлов и сплавов: сб. тр. VI Всерос. науч.-техн. конф. (ч. I). 17-19 окт. 2011. - Екатеринбург: УрФУ, 2011. С. 67-69.

40 Бащенко, Л. П. Анализ фазового состава поверхностных слоев титана после электровзрывного науглероживания и последующей электронно-пучковой обработки / Л. П. Бащенко, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов,

C. В. Райков // Актуальные проблемы физического металловедения сталей и сплавов: материалы XXI Уральской школы металловедов-термистов. 06—12 февр. 2012. - Магнитогорск: Магнитогорск, гос. техн. ун-т им. Г.И. Носова. С. 31.

41 Бащенко, Л. П. Градиент фазового состава зоны электровзрывного науглероживания титана после электронно-пучковой обработки / Л. П. Бащенко, Н. А. Соскова, С. В. Райков, А. В. Ионина, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов // Научные чтения им. чл.-корр. РАН И. А. Одинга «Механические свойства современных конструкционных материалов». Москва. 10-12 сент. 2012. Сборник материалов. - М.: ИМЕТ РАН, 2012. С. 91-93.

42 Бащенко, Л. П. Структура поверхности титана ВТ1-0 после электровзрывного карбоборирования и электронно-пучковой обработки / Л. П. Бащенко, С. В. Райков, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов. - Влияние высокоэнергетических воздействий на структуру и свойства конструкционных

материалов: Труды II Междунар. конф. 23-30 сент. 2013 г. Ольгинка. В 2-х т. Т. 1. / Под ред. В. Е. Громова. - Новокузнецк: Изд-во «СибГИУ», 2013. С. 240-251.

43 Молотков, С. Г. Моделирование нагрева поверхности металлов с использованием концентрированных потоков энергии с разной формой импульса / С. Г. Молотков, Л. П. Бащенко, Е. А. Будовских, В. Е. Громов. - Влияние высокоэнергетических воздействий на структуру и свойства конструкционных материалов: Труды II Междунар. конф 23-30 сентября 2013 г. Ольгинка. В 2-х т. Т. 2. / Под ред. В. Е. Громова. - Новокузнецк: Изд-во «СибГИУ». 2013. С. 121— 124.

44 Бащенко, Л. П. Влияние параметров электронно-пучковой обработки на микротвердость поверхностных слоев титана после электровзрывного науглероживания / Л. П. Бащенко, И. Т. Ефименко, С. В. Карпий, А. В. Ионина, Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов. — Бернштейновские чтения по термомеханической обработке металлических материалов: Тез. докл. науч.-техн. семинара. 26-28 окт. 2011. - М.: НИТУ «МИСиС», 2011. С. 105.

45 Бащенко, Л. П. Особенности структуры поверхности титана ВТ1-0 после электровзрывного карбоборирования / Л. П. Бащенко, С. В. Райков, Ю. Ф. Иванов, Е. А. Будовских, В. Е. Громов. - Металлургия: технологии, управление, инновации, качество: сб. трудов Всероссийской науч.-практ. конф. 9-11 нояб. 2012 / Под ред. Е. В. Протопопова; Сиб. гос. индустр. ун-т. - Новокузнецк: Изд. центр СибГИУ, 2012. С. 74-76.

46 Пат. 2470090 Российская Федерация, МПК С23С14/32, С23С14/30, С23С8/20. Способ нанесения покрытий на основе карбида титана на титановые сплавы / Романов Д. А., Бащенко Л. П., Будовских Е. А., Ионина А. В., Громов В. Е., Иванов Ю. Ф.; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» (1111). - № 2011113655/02; заявл. 07.04.2011; опубл. 20.12.2012, Бюл. № 35. - 7 е.: ил.

47 Кипарисов, С. С. Карбид титана: получение, свойства, применение / С. С. Кипарисов, Ю. В. Левинский, А. П. Петров. - М.: Металлургия, 1987. -216 с.

48. Бобров, Г. В. Нанесение неорганических покрытий. Теория. Технология. Оборудование: Учеб. пособие для вузов / Г. В. Бобров, А. А. Ильин. - М.: Интермет Инжиниринг, 2004. - 626 с.

49 Sarma, В. Recent advanced in surface hardening of titanium / B. Sarma, K. S. Ravi Chandran // JOM. - 2011. - Vol. 63. - No. 2. - Pp. 85-92.

50 Гордиенко, П. С. Формирование карбидных фаз на катодно-поляризованной поверхности титана / П. С. Гордиенко, В. А. Достовалов, И. Г. Жевтун и др. // Коррозия: материалы, защита. - 2009. - № 7. - С. 1-5.

51 Гордиенко, П. С. Термодинамическая оценка процесса образования карбида титана на титановых сплавах в электролитах / П. С. Гордиенко,

B. А. Достовалов, И. Г. Жевтун // Международный симпозиум «Образование, наука и производство: проблемы, достижения и перспективы»: Материалы Междунар. науч.-техн. конф. «Современ. материаловедение и нанотехнологии». В 5 т. 27-30 сент. 2010. - Комсомольск-на Амуре: ГОУ ВПО «КнАГТУ», 2010. Т. 1.

C. 483^88.

52 Жевтун, И. Г. Повышение износостойкости титановых сплавов путем формирования на поверхности локальных участков карбида титана / И. Г. Жевтун, П. С. Гордиенко, В. А. Достовалов // Перспектив, материалы. - 2011. - № 13. -С. 309-313.

53 Колотыркин, Я. М. Поверхностное противокоррозионное легирование черного металла карбидообразователями / Я. М. Колотыркин, В. М. Новаковский, И. И. Заец и др. // Защита металлов. - 1984. - Т. 20. - № 1. - С. 3-13.

54 Чуняева, Л. О. Теоретическая оценка возможности смыкания карбидной фазы в поверхностных слоях диффузионно-хромируемой стали / Л. О. Чуняева, В. М. Новаковский // Защита металлов. - 1992. - Т. 28. - № 6. - С. 833.

55 Чуняева, Л. О. Кинетика насыщения углеродистых сталей карбидом хрома / Л. О. Чуняева // Защита металлов. - 2001. - Т. 37. - № 1. - С. 50-54.

56 Товажнянский, JI. Л. Нанотехнология в химико-термической обработке железоуглеродистых сплавов / Л. Л. Товажнянский, О. Н. Чуняев, И. И. Заец, Л. О. Чуняева // ИТЭ. - 2007. - № 3. - С. 109-120.

57 Иванов, Ю. Ф. Структура, фазовый состав и свойства титана после электровзрывного легирования и электронно-пучковой обработки: моногр. / Ю. Ф. Иванов, С. В. Карпий, М. М. Морозов и др. - Новокузнецк: Изд-во НПК, 2010.- 173 с.

58 Будовских, Е. А. Формирование структурно-фазовых состояний металлов и сплавов при электровзрывном легировании и электронно-пучковой обработке / Е. А. Будовских, Е. С. Ващук, В. Е. Громов, Ю. Ф. Иванов и др.; под ред. В. Е. Громова. - Новокузнецк: Изд-во «Интер-Кузбасс», 2011. - 212 с.

59 Марусин, М. В. Поверхностное легирование углеродистой стали медью при высокоэнергетической индукционной обработке / М. В. Марусин,

B. Г. Щукин, В. В. Марусин // Физика и химия обраб. материалов. - 2010. - № 5. -

C. 67-70.

60 Марусин, М. В. Борирование стали при индукционной обработке / М. В. Марусин, В. Г. Щукин, В. Н. Филимоненко, В. В. Марусин // Физика и химия обраб. материалов. - 2003. - № 4. - С. 54-62.

61 Courant, В. Surface treatment of titanium by laser irradiation to improve resistance to dry-sliding friction / B. Courant, J. J. Hantzpergue, S. Benayoun // Wear. -1999.-Vol. 236.-P. 39—46.

62 Chehrghani, A. Numerical modeling and experimental investigation of TiC formation on titanium surface pre-coated by graphite under pulsed laser irradiation / A. Chehrghani, M. J. Torkamany, M. J. Hamedi, J. Sabbaghzadeh // Applied Surface Science. - January 2012. - 258. - Iss. 6. - P. 2068-2076.

63 Savalani, M. M. In situ formation of titanium carbide using titanium carbon-nanotube powders by laser cladding / M. M. Savalani, С. C. Ng, Q. H. Li et al. // Applied Surface Science. - 15 January 2012. - Vol. 258. - Iss. 7. - P. 3173-3177.

64 Лысенко, А. Б. Механизмы распределения насыщающего элемента в процессе лазерного борирования стали / А. Б. Лысенко, Г. П. Брехаря,

B. В. Немошколенко и др. // Металлофизика и новейшие технологии. - 2002. -Т. 24. -№ 10. - С. 1363-1374.

65 Лысенко, А. Б. Особенности распределения насыщающего элемента в зоне лазерного силицирования сталей / А. Б. Лысенко, H. Н. Козина, А. А. Лысенко // Физика металлов и металловедение. - 2006. - Т. 102. — № 6. —

C. 664-670.

66 Яндимиркин, Е. М. Особенности превращений в лазерно-легированных слоях углеродистых сталей, полученных методом инжекции порошка карбида бора / Е. М. Яндимиркин // Физика и химия обраб. материалов. - 2003. — № 4. — С. 36-40.

67 Яндимиркин, Е. М. Особенности превращений в лазерно-легированных слоях чугуна, полученных методом инжекции порошка карбида бора / Е. М. Яндимиркин // Физика и химия обраб. материалов. - 2004. - № 5. - С. 27-31.

68 Яндимиркин, Е. М. Фазовый состав и структура поверхности конструкционных и инструментальных сталей при лазерном легировании карбидом бора / Е. М. Яндимиркин // Физика и химия обраб. материалов. - 2006. -№3.-С. 38-42.

69 Гиржон, В. В. Лазерное легирование поверхности армко-железа боридом титана / В. В. Гиржон, Т. А. Мальцева, И. В. Золотаревский // Физика и химия обраб. материалов. - 2003. - № 5. - С. 53-58.

70 Yun, Е. Improvement of high-temperature hardness of (TiC, TiB)/Ti-6Al-4V surface composites fabricated by high-energy electron-beam irradiation / E. Yun, K. Lee, S. Lee // Surface and Coating Technology. - 2004. - Vol. 184. - Pp. 74-83.

71 Ленивцева, О. Г. Получение износостойких покрытий на титановых сплавах методом вневакуумной электронно-лучевой обработки / О. Г. Ленивцева, И. А. Батаев, М. Г. Голковский и др. // Обраб. металлов. - 2013. - № 3 (60). -С. 103-109.

72 Муль Д. О. Структура и свойства стали после вневакуумной электроннолучевой наплавки порошков титана, тантала, молибдена и графита / Д. О. Муль,

Дробяз Е. А., И. К. Чакин и др. // Обраб. металлов. - 2013. - № 3 (60). - С. 115119.

73 Углов, В. В. Влияние концентрации титана на структурно-фазовое состояние поверхностного слоя углеродистой стали, легированной под действием компрессионных плазменных потоков / В. В. Углов, Н. Н. Черенда, Е. К. Стальмошенок и др. // Перспектив, материалы. - 2009. - № 3. - С. 69-76.

74 Углов, В. В. Структурно-фазовые превращения в титане, легированном атомами хрома и молибдена при воздействии компрессионных плазменных потоков // В. В. Углов, Н. Н. Черенда, В. И. Шиманский и др. // Перспектив, материалы. - 2010. - № 1. - С. 24-32.

75 Углов, В. В. Фазообразование в системе титан-хром-сталь при воздействии компрессионных плазменных потоков / В. В. Углов, Н. Н. Черенда, Н. С. Тарасюк и др. // Физика и химия обраб. материалов. - 2009. - № 4. - С. 2428.

76 Углов, В. В. Структурно-фазовое состояние системы титан-сталь, облученной компрессионным плазменным потоком азота / В. В. Углов, В. М. Анищик, Н. Н. Черенда и др. // Физика и химия обраб. материалов. - 2005. - № 2. -С. 36-41.

77 Углов, В. В. Перемешивание системы цирконий-сталь компрессионными плазменными потоками, сформированными в квазистационарном плазменном ускорителе / В. В. Углов, Н. Н. Черенда, Е. К. Стальмошенок // Вакуумная техника и технология. -2006. - Т. 16. -№ 2. - С.123-131.

78 Грибков, В. А. Физические процессы, протекающие при взаимодействии импульсных ионных и плазменных потоков с поверхностью мишени в рабочей камере установки «Плазменный фокус» / В. А. Грибков, А. С. Демин, Е. В. Демина и др. // Прикладная физика. - 2011. - № 3. - С. 43-51.

79 Пименов, В. Н. Взаимодействие мощных импульсных потоков энергии с поверхностью вольфрама в установке плазменный фокус / В. Н. Пименов, С. А. Масляев, Е. В. Демина и др. // Физика и химия обраб. материалов. — 2008. — № 3. - С. 5-14.

80 Грибков, В. А. Воздействие импульсных потоков плотной дейтериевой и водородной плазмы на ферритные и аустенитные стали в установке плазменный фокус / В. А. Грибков, Е. В. Демина, А. В. Дубровский и др. // Перспектив, материалы. - 2008. - № 1. - С. 16-25.

81 Пименов, В. Н. Воздействие импульсных потоков энергии на поверхность трубы из алюминиевого сплава в установке плазменный фокус / В. Н. Пименов, С. А. Масляев, Е. В. Демина и др. // Перспектив, материалы. -2006. - № 4. - С. 43-52.

82 Пименов, В. Н. Воздействие импульсных потоков энергии на поверхность трубы из алюминиевого сплава в установке плазменный фокус /

B. Н. Пименов, С. А. Масляев, Е. В. Демина и др. // Перспектив, материалы. -2006. - № 4. - С. 43-53.

83 Пименов, В. Н. О новых возможностях применения установок плазменный фокус для модифицирования поверхностных слоев материалов / В. Н. Пименов, В. А. Грибков, Л. И. Иванов и др. // Перспектив, материалы. — 2003. — № 1.-С. 13-23.

84 Иванов, Л. И. Создание сплавов Мэ-Си с использованием высокотемпературной импульсной плазмы / Л. И. Иванов, И. В. Боровицкая, Г. Г. Бондаренко и др. // Перспективные материалы. - 2008. - № 2. - С. 76-80.

85 Пименов, В. Н. Взаимодействие мощных импульсных потоков энергии с поверхностью вольфрама в установке плазменный фокус / В. Н. Пименов,

C. А. Масляев, Е. В. Демина и др. // Физика и химия обраб. материалов. - 2008. -№ 3. - С. 5-14.

86 Якушин, В. Л. Поверхностное упрочнение углеродистых и низколегированных сталей потоками высокотемпературной импульсной плазмы / В. Л. Якушин // Технология машиностроения. - 2004. - № 5. - С. - 38-43.

87 Якушин, В. Л. Модифицирование углеродистых и низколегированных сталей потоками высокотемпературной импульсной плазмы / В. Л. Якушин // Металлы. - 2005. - № 2. - С. 12-24.

88 Якушин, В. Л. Влияние импульсной обработки потоками высокотемпературной плазмы на повышение коррозионной стойкости хромистой ферритно-мартенситной стали в жидком свинце / В. Л. Якушин, Б. А. Калин, П. С. Джумаев и др. // Физика и химия обраб. материалов. - 2005. - № 4. - С. 3345.

89 Самойлова, Е. В. Влияние состава потоков высокотемпературной импульсной плазмы на структурно-фазовое состояние, поверхностное упрочнение и коррозионную стойкость сталей / Е. В. Самойлова, В. Л Якушин // Металлы. -2005.-№4.-С. 88-94.

90 Воронин, А. В. Исследование динамики токовой перемычки в коаксиальном ускорителе плазмы / А. В. Воронин, В. К. Гусев, С. В. Кобяков // Журнал техн. физики. - 2011. - Т. 81. - Вып. 7. - С. 63-68.

91 Воронин, А. В. Исследование поведения разряда в коаксиальном ускорителе плазменной струи / А. В. Воронин, В. К. Гусев, Я. А. Герасименко // Журнал техн. физики. - 2013. - Т. 83.-Вып. З.-С. 155-158.

92 Лупехин, С. М. Метод модифицирования структуры и элементного состава поверхности твердого тела в процессе высоковольтного вакуумного разряда / С. М. Лупехин, А. А. Ибрагимов // Журнал техн. физики. - 2013. -Т. 83. - Вып. 6. - С. 134-138.

93 Воронин, А. В. Измерение параметров плазменной струи в процессе облучения материалов / А. В. Воронин, В. К. Гусев, Я. А. Герасименко, Ю. В. Судьенков // Журнал техн. физики. - 2013. - Т. 83. - Вып. 8. - С. 36-42.

94 Анкудинов, А. В. Воздействие плазменной струи на разные виды вольфрама / А. В. Анкудинов, А. В. Воронин, В. К. Гусев и др. // Журнал техн. физики. - 2013. - Т. 84. - Вып. 3. - С. 36^13.

95 Цвиркун, О. А. Упрочнение и защита поверхности стали XI2 электровзрывным легированием / О. А. Цвиркун, Е. А. Будовских, В. В. Руднева и др.//Журнал функцион. материалов. - 2007. - Т. 1.-№3.-С. 117-119.

96 Вострецова, А. В. Модификация структуры и свойств поверхности двухкомпонентного электровзрывного легирования стали 45 / А. В. Вострецова,

Е. А. Будовских, Ю. Ф. Иванов, В. Е. Громов // Фундам. проблемы соврем, материаловедения. - 2010. - № 3. - С. 110-114.

97 Букрина, Н. В. Моделирование формирования диффузионной зоны при импульсной электронно-лучевой обработке материала с покрытием / Н. В. Букрина, А. Г. Князева // Изв. Томск, политехи, ун-та. - 2007. - № 1. - Т. 310. - № 1.-С. 91-95.

98 Букрина, Н. В. Модель взаимодействия атомарного азота с поверхностью металлокерамического сплава в процессе импульсной электронно-пучковой обработки / Н. В. Букрина, А. Г. Князева, В. Е. Овчаренко // Физика и химия обраб. материалов. -2011. - № 1. - С. 55-60.

98 Псахье, С. Г. Формирование многомасштабной структуры в поверхностных слоях и стойкость металлокерамического сплава в условиях механических воздействий / С. Г. Псахье, В. Е. Овчаренко, А. Г. Князева, Е. В. Шилько // Физ. мезомеханика. - 2011. - Т. 14. - С. 23-34.

99 Князева, А. Г. Диффузия элементов в активированном поверхностном слое / А. Г. Князева, С. Г. Псахье // Физ. мезомеханика. - 2006. - Т. 9. - С. 49-54.

100 Князева, А. Г. Моделирование теплофизических и физико-химических процессов, сопровождающих формирование покрытий в электронно-лучевых технологиях модификации поверхностей металлических материалов /

A. Г. Князева, И. Л. Поболь, А. И. Гордиенко и др. // Физ. мезомеханика. - 2007. -Т. 10.-С. 105-109.

101 Овчаренко В. Е. Закономерности нагрева, наноструктурной модификации и упрочнения поверхностного слоя металлокерамического сплава при импульсном электронно-пучковом облучении / В. Е. Овчаренко, Ю. Ф. Иванов // Изв. Томск, политехи, ун-та. - 2008. - Т. 313. - № 3. - С. 88-92.

102 Овчаренко, В. Е. Расчет температурного поля в поверхностном слое металлокерамического сплава при электронно-импульсном облучении /

B. Е. Овчаренко, О. В. Лапшин // Металловедение и терм, обраб. металлов. - 2008. - № 8. - С. 33-37.

103 Ващук, Е. С. Математическое моделирование тепловых и диффузионных процессов при импульсно-периодическом электронно-пучковом оплавлении поверхностных слоев стали 45, легированных электровзрывным способом / Е. С. Ващук, А. В. Вострецова, В. Д. Сарычев и др. // Прочность и пластичность материалов при внешних энергетических воздействиях: под ред.

B.Е. Громова. - Новокузнецк: Изд-во Интер-Кузбасс, 2010. С. 342-350.

104 Братухин, А. Г. Применение свариваемых титановых сплавов в российской авиации / А. Г. Братухин // Вестн. машиностроения. - 1996. - № 11.-

C. 37-43.

105 Витязь, П. А. Модифицирование материалов и покрытий наноразмерными алмазосодержащими добавками / П. А. Витязь [и др.] - Минск: Беларус. навука, 2011. - 527 с.

106 Чернышева, Т. А. Взаимодействие металлических расплавов с армирующими наполнителями / Т. А. Чернышева, JI. И. Кобелева, П. Шебо, А. В. Панфилов. - М.: Наука, 1993. - 272 с.

107 Ночовная, Н. А. Тенденции развития и современное состояние исследований в области титановых сплавов / Н. А. Ночовная, В. Г. Анташев // Все материалы. Энциклопед. справ. - 2008. - №. 5. - С. 41-45.

108 Михеев, Р. С. Разработка композиционных материалов системы Al-Ti-TiC / Р. С. Михеев, И. Е. Калашников, JI. И. Кобелева, Т. А. Чернышева // Физика и химия обр. материалов. - 2009. - № 3. - С. 85-90.

109 Самсонов, Г. В. Тугоплавкие соединения (справочник) / Г. В. Самсонов, И. М. Винницкий. -М.: Металлургия, 1976. - 560 с.

110 Гольдшмидт, X. Дж. Сплавы внедрения / X. Дж. Гольдшмидт. - М.: Мир, 1971.-Т. 1.-424 с.

111 Андриевский, Р. А. Прочность тугоплавких соединений и материалов на их основе. Справочник / Р. А. Андриевский, И. И. Спивак. - Челябинск: Металлургия, 1989. - 368 с.

112 Жуков, А. А. Использование дисперсных углеродных материалов для поверхностного упрочнения стали / А. А. Жуков, В. Г. Сывынюк, А. Н. Семенов и др. // Углеродные материалы. -М.: Металлургия, 1986. С. 118-122.

113 Жуков, А. А. Упрочнение стальных деталей с использованием углеродных волокнистых материалов / А. А. Жуков, А. В. Бондаренко, А. Н. Семенов // Металловедение и обраб. металлов. - 1989. - № 4. - С. 36-37.

114 Жуков, А. А. Методы поверхностного науглероживания и легирования стали с помощью углеродных волокнистых материалов / А. А. Жуков, А. В. Бондаренко // Металловедение и терм, обраб. металлов. — 1994. — № 1. — С. 35-39.

115 Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник. В 3 т. Т. 1 / Под общ. ред. Н. П. Лякишева - М.: Машиностроение, 1996. - 992 с.

116. Вашуль, X. Практическая металлография. Методы приготовления образцов / X. Вашуль. Пер. нем. - М.: Металлургия, 1988. - 320 с.

117 Брандон, Д. Микроструктура материалов. Методы исследования и контроля / Д. Брандон, У. Каплан. - М.: Техносфера, 2006. - 384 с.

118 Криштал, М. М. Сканирующая электронная микроскопия и рентгеноспектральный микроанализ в примерах практического применения / М. М. Криштал, И. С. Ясников, В. И. Полунин и др. - М.: Техносфера, 2009. -208 с.

119 Утевский, JI. М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении / JI. М. Утевский. - М.: Металлургия, 1973. - 584 с.

120 Эндрюс, К. Электронограммы и их интерпретация / К. Эндрюс, Д. Дайсон, С. Киоун. - М.: Мир, 1971. - 256 с.

121 Колмаков, А. Г. Методы измерения твердости: справ. - 2-е изд., перераб. и доп. / А. Г. Колмаков, В. Ф. Терентьев, М. Б. Бакиров. - М.: Интермет Инжиниринг, 2005. - 150 с.

122 Карлслоу, Г. Теплопроводность твердых тел / Г. Карлслоу, Д. Егер. — М.: Наука, 1964.-488 с.

123 Свойства элементов. Справочник / Под ред. М. Е. Дрица. - М.: Металлургия, 1984. - 671 с.

124 Лыков, А. В. Теория теплопроводности / А. В. Лыков. - М.: Высшая школа, 1967. - 600 с.

125 Пашков, Л. Т. Основы теории горения: Учебное пособие / Л. Т. Пашков. - М.: Изд. МЭИ (ТУ), 2002. - 137 с.

126 Аксельруд, Г. А. Растворение твердых тел / Г. А. Аксельруд, А. Д. Молчанов. - М.: Химия, 1976. - 268 с.

127 Аксельруд, Г. А. Экстрагирование (Система твердое тело - жидкость) / Г. А. Аксельруд, В. М. Лысянский. - Л.: Химия, 1974. - 254 с.

128 Шлихтинг, Г. Теория пограничного слоя / Г. Шлихтинг. - М.: Наука, 1974.-712 с.

129 Вейник, А. И. Приближенный расчет процессов теплопроводности /

A. И. Вейник. -М.-Л.: Госэнергоиздат, 1959. - 184 с.

130 Овчаренко, В. Е. Модификация металлокерамического сплава электронно-пучковой обработкой его поверхности / В. Е. Овчаренко, С. Г. Псахье, О. В. Лапшин, Е. Г. Колобова // Изв. Томск, политехи, ун-та. - 2004. - Т. 307. — № 6.-С. 75-80.

131 Хаимзон, Б. Б. Механизм растворения частиц углерода в титане при воздействии концентрированных потоков энергии / Б. Б. Хаимзон, Н. А. Соскова,

B. Д. Сарыч ев, В. Е. Громов // Фундам. проблемы соврем, материаловедения. — 2012. - Т. 9. - № 4. - С. 475-479.

ПРИЛОЖЕНИЕ А СПРАВКИ О ВНЕДРЕНИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ

В настоящее время результаты диссертации используются в производственной деятельности следующих предприятий:

- на ООО «Вест 2002» (г. Новокузнецк) проведены исследования и разработка технологии упрочнения плунжера насоса, изготовленного из сплава ВТ1-0. После упрочнения электровзрывным карбоборированием и последующей электронно-пучковой обработки в условиях испытаний износа поверхности практически не было;

- на ООО «Ремкомплект» (г. Новокузнецк) в процессе производственных испытаний установлено, что срок службы детали насоса для перекачки соляной кислоты из сплава ВТ 1-0 после упрочнения электровзрывным науглероживанием и последующей ЭПО увеличился в 2,1 раза;

- на ООО «Лазурит» (г. Новокузнецк) проведены испытания полок лопаток запорной аппаратуры из сплава ВТ1-0. Испытания сильфона, изготовленного из сплава ВТ 1-0, показали, что ресурс его работы после электровзрывного науглероживания и последующей электронно-пучковой обработки увеличился в 1,5-2,0 раза. Проведены испытания полок лопаток запорной аппаратуры из сплава ВТ 1-0. Испытания показали, что износостойкость упрочненных электровзрывным науглероживанием с порошковой навеской бора поверхностей в условиях эксплуатации повысилась в 3-5 раз.

Разработанные технологии возможно применять в условиях производственной деятельности малых предприятий.

Общество с о» раниченнон (нвеичнснннсн.т

«Вест 2002»

654»41,г Новокузнецк, а/я 1298 Тел факс [phone]? Е-таИле»2)'К)2 а mail.ru

СПРАВКА

о практической значимости рез>;штагов диссертационного исследования Я.П Бащенко «Упрочнение поверхности пиана при электровзрьшном науглероживании и карбоборированин и последующей электронно-пучковой

обработке»

Создание и фундаментальные исследования покрытий и поверхностных слоев является перспективным направлением развития нанотехнологий и получения новых материалов, применяемых во многих отраслях промышленности. В работе Л.11 Бащенко предложены способы упрочнения поверхности титана марки ВТ 1-0, основанные на использовании элсктровзрывнаго науглероживания и карбоборировання и последующей обработки упрочняемой поверхности низкоэнергетическими сильноточными электронными пучками. При электровтрывном науглероживании и карбоборировании на поверхности титановых сплавов формируются нанокомноэитные слои, микротвердость и износостойкость которых многократно выше характеристик основного материала. Гак. после элек I ров фывного науглероживания и последующей электронно-пучковой обработки микротвердость поверхности увеличивается в 12 раз.

Предлагаемая в работе Л.П. Башен ко комбинированная обработка может использоваться для упрочнения плунжера трехплунжерного насоса. Испытания в течение 3000 часов плунжера насоса, изготовленного из титана марки ВТ 1-0, после упрочнения электровзрывным карбоборированкем и последующей электронно-пучковой обработки показали, что в условиях перемещений со скоростью до 200 двойных ходов в минуту износа поверхности практически не было.

Генеральный директор ООО «Вест 2002», ¿¡Р?

кандидат технических^» Райков С В.

: • -г-» t • j 1,

t Л \

«¿tOO,,i. Н<имЧ£уи«и».',fif-T кмнэдитр мскьй 11-, И, t? t I581 3» ТЗ-Й-О1

№01.421Т055901:КПП 42Г0100!. (Ус: 4ЭЖ«05вв45Ш»«|0 * tosMWilw«« фишм #Ь»м

Moe»jBH»*^.30JOi81O1C№OO(WOt«7, ШК. 0*010 __ .................

«16» сстября 2013 г, Л\>

СПРАВКА

о практическом нсподьгонашш результатов диссертационного исследования

Л.П. Bamei(ко «Упрочнение поверхности читана при элекгровзрывном науглероживании и карбоборировании и последу юшей »лектронно-иучковой

обработке»

Сплавы титана обладаю? вышкой схватываемостью с парой трения практически со всеми материалами и, как следа вне. низкой износостойкостью, Повышение требований к современной технике привело к необходимости использования материалов с улучшенными свойствами. Одним из способов повышения механических и фнтико-химическнч свойств поверхности металлом и сплавов является поверхностное легирование. Однако меюды традиционной химн ко- герм и ч ее кон обработки не позволяют существенно повышать износостойкость титановых сплавов, пом ому применяются в промышленности ограниченно.

В работе Л.П, Бащенко разработаны новые способы упрочнения и -ад-щиты поверхности титана, основанные на использовании импульсных методов обработки с оплавлением поверхности. Элекзров зрывное науглероживание и карбоборнрование и последующая обработка поверхности легировании низкознергетнческичн сильноточными электронными пучками позволяет значительно повысить микротвердость и износостойкость поверхностных слоев титана за счет высокой степени легирования и образования счбмик^о-н наиоразмерных упрочняющих фаз. Поэтому результаты диссертационной работы Л.П. Бащенко представляют значительный интерес для практически-ю использования. Применение детали насоса для перекачки соляной кислоты, изютовлениой из силам ВТ 1-0 с модифицированной поверхностью при науглероживании и последующей ЭИО, в условиях производства нашею предприятия покашо чвеличенне срокаиее^жби в 2,1 рана.

Директор(XX)«Рем комплект» ; ?■' - 'j^Se-it ^ ——~ В.М. Карний

0 i,

ОИщееншо с tt.-{>4iiti4fitiioù oiiieennniHCiimunihni

tfЛазурит "

tt r

tt

i Ншмк/змеци, К-мсрОй£кой обч , Pato"-

estOlür Н0ас.су5><ецс, чемеровседЗ ofw , y*i ХгсЬоза»вдевая 9 игр S .1ин/НПП 4217130690/4Jî?С150î, р/счст 40 W&lOfeflQWOÛOûOC-S в АНЬ «Hf.îg» ОАО

СПРАВКА

об »ciso н»нзвлним рсплы л (он диссертационно!о исследования Л II. 1>ашсико

«У«|чхисние HOMCp\!!Ov tи иыана при злеьд роязрьшшч мл>i дерожинлнии и (capó обор î ! ро на H H11 ¡I последующей ЩСКГрОННО-НучМШОЙ обрабо» КО>/

luíais И CI о силлвы обладали !НИКОИ H «НОСОС ЕОЙКОС ГЫО. HHICOKOH склонное» мо к- налипанию. болыним ктпффшшентм »рении н паре нраклн-чеекн со иееми материалами ')ui недоспим« oipauimsouioi их применение для иноюнленни деталей. рабо i лощи ч на ipemie, особенно » \с.нжинч повышенных темиер.п} р

Рсплькны, мо (ученные в рабо i с il.II Кащенко, имени как научное, ta к и нрлкднчсскос значение. В ней разработаны способы у прочнепня iiu-Bcpxfioct и i и i дна марки И I ¡ -0. основанные на иенолыонаиии члекгрогпрмв-иоиэ на\iдерожинания и карбобормровщшя и иослсл)ющей эдекфонпо-тчковой обработки Они нондаляюи miioi окраню улучшить микротердоеп. и юпососчойкоси» ионерчноегныч слоен шгановыч сплавов за счет обраш-нлинн мелкорашериыч у нрочияшших фл« карбидов и боридон пиана. Ич пракдичсская значимое! в обусловлена ícm. «но они расширяют облаем, использования технически чнснно пиана как копир) кцнотнн о магерна m для нзтговдения рамичпыч дс»а лей. lieitui лння сильфона, нноюнденною иг сплава В П-0. нокамдн, чго ресурс сю рабо i ы нослс злеклронфынною Hay i -1срожинзния и последуняней мскфшшо-тчконой обр.нкики умели чикаем с» н 1,5 2,0 рл u. I 1роведсни йеныгания полок лонакж wнорной динара гуры и i сплава ВI 1-0, Нспшапия пока ш и, ч i о нгноеосшПкоесь унрочиепныч >дск-jpoBipMwtbiM itayi черожннанлем с порошковой навеской бора поверхностей и условиях jkeiuyauituo жшмеилась в 3 5 р;н