ИНЖЕНЕРИЯ ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ

11И.Н. Погрелюк, 1В.Н. Федирко, 1А.Г. Лукьяненко, 1В.С. Труш, 2И.Л. Поболь, 2О.И. Назарова

1 Физико-механический институт им. Г.В. Карпенко НАН Украины, г. Львов, Украина 2Физико-технический институт НАН Беларуси, г. Минск, Беларусь

Установлены кинетические закономерности взаимодействия α-, псевдо-α- и (α + β)- титановых сплавов с кислород- и азотсодержащими газовыми средами в зависимости от температуры и газодинамических параметров среды. Показано, что с увеличением продолжительности насыщения, при одинаковых давлении газовой кислородосодержащейй среды (P = 6,6×10–3...6,6×10–2 Па) и температуры (T = 650...750°С), параметры газонасыщенного слоя Hμпов , ΔHμпов и l увеличиваются. Установлено, что азотирование титановых сплавов при температурах T = 850...950°С в диапазоне разрежений активного газа 0,1...10 Па (удельная скорость натекания 7×10–2…7×10–4 Па×с–1) обеспечивает высокую интенсивность диф-фузионных процессов при заторможенном нитридообразовании.
Ключевые слова: титановый сплав, кислород, азот, упрочненный приповерхностной слой

E-mail: irynapohrelyuk@gmail.com

1. Moiseyev V. N. Titanium Alloys. Russian aircraft and aerospace applications / V. N. Moiseyev. London-New York-Singapore.: Taylor & Francis Group, 2006. — 207 p.
2. Lutjering G. Titanium / Gerd Lutjering, James C. Williams // 2nd edition, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007. — 438 p.
3. Ebrahimi A.R. Effect of thermal oxidation process on fatigue behavior of Ti-4Al-2V alloy / A.R. Ebrahimi, F. Zarei, R.A. Khosroshahi // Surface & Coatings Technology. — 2008. — № 203. — p. 199–203.
4. The Effects of the Oxygen-enriched Surface Layer on Mechanical Properties of  à  Type Titanium Alloys / Hideaki Fukai, Hiroshi Iizumi, Kuni-nori Minarawa and Chiaki Ouchi // ISIJ International. — 2005. — Vol. 45, N 1. — P. 133–141.
5. Механіка руйнування і міцність матеріалів: довідн. посібник / Під заг. ред. В.В. Панасюка. Т. 9: Міцність і довговічність авіаційних матеріалів та елементів конструкцій. Під ред. О.П. Осташа, В.М. Федірка. — Львів: Сполом, 2007. — 1068 с.
6. Пічугін, А. Підвищення опірності титанових сплавів втомі дифузійним насиченням поверхні / А. Пічугін, О. Лук’яненко, В. Труш // Дев’ятий міжнародний симпозіум українських інженерів-механіків у Львові: Праці. — Львів: КІНПАТРІ ЛТД. — 2009. — С. 237–239.
7. Enhancing the microstructure and properties of titanium alloys through nitriding and other surface engineering methods / Ani Zhecheva, Wei Sha, Savko Malinov, Adrian Long // Surface & Coatings Technology. — 2005. — 200. — P. 2192–2207.
8. Surface modification of titanium alloys for combined improvements in corrosion and wear resistance / A. Bloyce, P.-Y. Qi, H. Dong, T. Bell // Surface and Coatings Technology. — 1998. — N 107. — P. 125–132.
9. Оцінка експлуатаційної придатності виробів з титанових сплавів різних структурних класів з газонасиченими шарами / В.М. Федірко [и др.]; Фіз.-хім. механіка матеріалів. — 1996. — Т. 32, № 6. — С. 49–54.
10. О влиянии глубины съема газонасыщенного слоя на повторно-статическую долговечность и пластичность титановых сплавов ОТ4 и ВТ6ч / А.Б. Коломенский [и др.]; // Фіз.-хім. механіка матеріалів. — 1991. — № 3. — С. 25–28.
11. Патент РФ № 220589°С2, МПК7 C22F1/18. Способ поверхностной обработки изделий из титана и титановых сплавов / А.Б. Коломенский // Патентообладатель А.Б Коломенский. — №2001125102/02; заявл. 12.09.11; опубл.: 10.06.03.
12. Витривалість титанового сплаву ВТ1-0 після термодифузійного поверхневого зміцнення / А.Т. Пічугін [и др.]; Фіз.-хім. механіка матеріалів. — 2005. — Т. 41, № 3. — С. 119–122.
13. Патент РФ № 2318077С1, МПК6 С23С 8/06. Способ поверхностного упрочнения изделий из титана и титановых сплавов / А.В. Пешков, Д.Н. Балбеков, В.Р. Петренко, В.Ф. Селиванов, В.В. Пешков // Патентообладатель Государств. образоват. учрежд. высш. проф. образования “Воронежский государственный технический университет”. — №2006124054/02 ; заявл. 04.07.06 ; опубл.: 27.02.08. Бюл. №8.
14. К вопросу о циклической выносливости технического титана с неполностью стравленными газонасыщенными слоями при изготовлении листовых полуфабрикатов / А. Б. Коломенский [и др.]; Технология машиностроения. — 2007. — № 4. — С. 9–10.
15. Втомна та статична міцність зварних з’єднань α -сплавів титану за неповного відпалу в різних середовищах / В. Федірко [и др.]; Механіка руйнування матеріалів і міцність конструкцій / Під заг. ред. В.В. Панасюка. — Львів: Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України, 2009. — С. 975–980.
16. Федірко, В. М. Азотування титану та його сплавів / В. М. Федірко, І. М. Погрелюк. — Київ: Наук.думка, 1995. — С. 104–146.
17. Райченко, А. Й. Математическая теория диффузии в приложениях / А. Й. Рай-ченко. — Киев: Наук. думка, 1981. — 396 с.
18. Chemico-thermal Treatment of Titanium Alloys — Nitriding, Chapter 7 / Iryna Pohrelyuk and Viktor Fedirko // Titanium Alloys — Towards Achieving Enhanced Properties for Diversified Applications; Book edited by Prof. Dr. Akm Nurul Amin. — InTech, 2012. — P. 141–174. ISBN 978-953-51-0354-7.
19. Максимович, Г. Г. Кинетика азотирования титановых сплавов при пониженном давлении / Г.Г. Максимович, В.Н. Федирко, И.Н. Погрелюк// Физ.-хим. механика материалов, 1986. — №4. — С. 80–83.
20. Максимович, Г. Г. Механизм формирования приповерхностных упрочненных слоев на титановых сплавах в разреженной динамической атмосфере азота / Г.Г. Максимович, В.Н. Федирко, И.Н. Погрелюк // Фіз.-хім. механіка матеріалів. — 1991. — №2. — С. 38–42.


Образец цитирования для русскоязычных изданий:
Инженерия поверхности титановых сплавов в газовых средах / И. Н. Погрелюк [и др.] // Современные методы и технологии создания и обработки материалов : сб. научных трудов. В 3 кн. Кн. 2. Технологии и оборудование механической и физико-технической обработки/ редкол.: А. В. Белый (гл. ред.) [и др.]. — Минск: ФТИ НАН Беларуси, 2017. — С. 271–283.

Образец цитирования для международных изданий:
Pohrelyuk I.N., FedirkoV.N. , Luk’yanenko A.H., Trush V.S. , Pobol I.L., Nazarova О.I. Inzheneriya poverhnosti titanovyh splavov v gazovyh sredah [Engineering surface titanium alloys in gas media] / Sovremennye metody i tekhnologii sozdaniya i obrabotki materialov [Advanced Methods and Technologies of Materials Development and Processing]. Collection of scientific papers, Minsk, FTI NAN Belarusi [PTI NAS Belarus], A.V. Byeli (ed.), 2017, vol. 2, pp. 271–283. (in Russian)  

СКАЧАТЬ СТАТЬЮ