ЭЛЕКТРОИСКРОВОЕ И КОМПЛЕКСНОЕ УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТИ ТИТАНА

ELECTRIC SPART SURFACE HARDENING AND INTEGRATED SURFACE HARDENING OF TITANIUM

 

Подчерняева Ирина Александровна - доктор технических наук, профессор, ведущий научный сотрудник Института проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины (Украина, Киев). E-mail: iripodcher@gmail.com.

Ms. Irina A. Podchernyaeva - Doctor of Engineering, Professor, Senior Research Fel­low, Frantsevich Institute for Problems of Materials Technology (Ukraine, Kiev). E-mail: iripodcher@gmail.com.

Верхотуров Анатолий Демьянович - доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник Института водных и экологических проблем ДВО РАН (Россия, Хабаровск). E-mail: Verhoturov36@mail.ru.

Mr. Anatoly D. Verkhoturov - Doctor of Engineering, Professor, Senior Research Fellow, Institute for Water and Environmental Problems, Far Eastern Branch of the Russian Academy of Sciences (Russia, Khabarovsk). E-mail: Verhoturov36@mail.ru

Панашенко Виктор Михайлович - научный сотрудник Института проблем ма­териаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины (Украина, Киев). E-mail: panavic@ipms.kiev.ua

Mr. Victor M. Panashenko - Research Fellow, Frantsevich Institute for Problems of Materials Technology (Ukraine, Kiev). E-mail: panavic@ipms.kiev.ua

Коневцов Леонид Алексеевич - научный сотрудник Института материаловеде­ния Хабаровского научного центра ДВО РАН (Россия, Хабаровск). E-mail: kon- evts@narod.ru.

Mr. Leonid A. Konevtsov - Research Fellow, Institute for Materials Technology, Khabarovsk Research Centre of the Far Eastern branch of the Russian Academy of Sci­ences (Russia, Khabarovsk). E-mail: konevts@narod.ru

 

Аннотация. Показано влияние на износостойкость электроискрового и комплексного упрочнения поверхности титана цирконий- и борсодержащими материалами. Показаны результаты исследований структурно-фазовых превращений на поверхности электроискровых и лазерно-электроискровых ZrB2-coдepжaщиx покрытий на титановых сплавах в процессе их нанесения, а также влияния техно­логии комплексного упрочнения на прирост твёрдости в поверхностном слое и повышение сопротив­ления абразивному износу.

Summary. The paper demonstrates how treatment with Zirconium/Boron-based substances impacts upon the wear resistance of electric spark hardened surfaces and integrated-hardened surfaces of Titanium. Results are shown of an investigation of structural phase changes in ZrB_2-based electric spark coatings and laser/electric spark coatings during their application upon Titanium alloys. Also considered is the impact of the method of integrated hardening upon hardness gain in the surface layer and abrasive damage resistance increase.

 

Ключевые слова: электроискровое легирование, лазерное оплавление, титан, поверхность, абразив­ный износ, твёрдость.

Key words: electric spark alloying, laser infusion, Titanium, surface, abrasive wear, hardness

 

«Ученые записки КнАГТУ». № I - 1(17) 2014 «Науки о природе и технике» с. 73 - 87

«Scholarly Notes of Komsomolsk-na-Amure State Technical University». Issue I - 1(17) 2014 "Engineering and Natural Sciences"

 

DOI 10.17084/2014.I-1(17).11

 

References

 

1. Solntsev, Iu. P. Materialovedenie / Iu. P. Solntsev, E. I. Priakhin.  SPb.: Khimizdat, 2004.  736 s.

2. Nosovskii, I. G. Vliianie gazovoi sredy na iznos metallov / I. G. Nosovskii.  Kiev: Tekhnika, 1968.  181 s.

3. Trenie i iznos pokrytii, poluchennykh elektroiskrovym legirovaniem poverkhnosti splava titana perekhodnymi metallami / I. G. Tkachenko, V. V. Mikhailov, A. E. Gitlevich [i dr.] // Elektronnaia obrabotka materialov.  1976.  № 2.  S. 28-31.

4. Materialovedenie: ucheb. dlia vysshikh tekhnicheskikh zavedenii  / B. N. Arzamasov, I. I. Sidorin,

G. F. Kosolapov [i dr.]; pod red. B. N. Arzamasova.  M.: Mashinostroenie, 1986.  384 s.

5. Nikolaev, G. I. Metall veka / G. I. Nikolaev.  M.: Metallurgiia, 1987.  168 s.

6. Elektroiskrovoe legirovanie metallicheskikh poverkhnostei / A. E. Gitlevich, V. V. Mikhailov, N. Ia. Parkanskii [i dr.]; pod red. Iu. N. Petrova.  Kishinev: Izd-vo Shtiintsa, 1985.  196 s.

7. Vliianie elektroiskrovogo legirovaniia poverkhnosti titana na ego zharostoikost' / V. V. Mikhailov, A. E. Gitlevich, M. M. Markus [i dr.] // Elektronnaia obrabotka materialov.  1974.  № 5. 

S. 23-25.

8. Korrozionnoe i elektrokhimicheskoe povedenie titana s pokrytiiami, poluchennymi metodom elektroiskrovogo legirovaniia v rastvorakh NaCl, nasyshchennykh khlorom / I. V. Riskin, A. E. Gitlevich,

V. V. Mikhailov [i dr.] // Elektronnaia obrabotka materialov.  1978.  № 6.  S. 25-28.

9.. Optimizatsiia tekhnologii naneseniia pokrytii po kriteriiam prochnosti i iznosostoikosti /

B.A. Liashenko, E. K. Solovykh, V. I. Mironenko  [i dr.].  Kiev: Institut problem prochnosti im.

G.S. Pisarenko NAN Ukrainy, 2010.  193 s.

10. Chen Z., Zhou Y. Surface modification of resistance welding electrode by electro-spark deposited composite coatings: Part I. Coating characterization // Surface and Coatings Technology. 2006. 201, № 3-4.

P. 1503-1510.

11. Galinov I.V., Luban R.B. Mass transfer trends during electrospark alloying // Surface and Coatings Technology. 1996. 79, No 1-3. P. 9-18.

12. Parkansky N., Boxman R.L., Goldsmith S. Development and application of pulsed-air-arc deposition // Surface and Coatings Technology. 1993. 61, No 1-3. P. 268-273.

13. Gant A.J., Gee M.E. Wear of tungsten carbide-cobalt hard metals and hot isostatically pressed high speed steels under dry abrasive conditions // Wear. 2001. 251, No 1-12. P. 908-915.

14. Berkovich, I. I. Tribologiia. Fizicheskie osnovy, mekhanika i tekhnicheskie prilozheniia: ucheb. dlia vuzov / I. I. Berkovich, D. G. Gromakovskii.  Samara: Samar. gos. tekhn. un-t, 2000.  268 s.

15. Panasiuk A.D., Grigor'єv O.M., Podcherniaєva І.O. Ta іn. Keramіchnii antifriktsіinii materіal na osnovі diboridu tsirkonіiu. Patent Ukraїni (UA) № 60724A. 15.10.2003. Biul. № 10.

16. Podcherniaeva, I. A. Strukturoobrazovanie i massoperenos iznosostoikikh pokrytii pri elektroiskrovom legirovanii Al-Si-splavov kompozitsionnoi keramikoi sistemy LaB6-ZrB2 / I. A. Podcherniaeva, A. D. Panasiuk, Zatulovskii S.S. [i dr.] // Sverkhtverdye materialy.  2003.  № 6. S. 50-59.

17. Zakonomernosti abrazivnogo iznashivaniia ZrB2-soderzhashchikh elektroiskrovykh i kombinirovannykh pokrytii na titanovom splave. I. Mikrostruktura i sostav poverkhnosti ZrB2-soderzhashchikh pokrytii / I. A. Podcherniaeva, A. D. Panasiuk, V. M. Panashenko [i dr.] // Poroshkovaia metallurgiia.   2009.  № 5/6.  S. 88-89.

18. Ji G.C., Li C.J., Wang Y.Y., Li W.Y. Microstructural characterization and abrasive wear per-formance of HVOF sprayed Cr3C2-NiCr coating // Surface and Coatings Technology. 2006. 200, No 24. P. 6749-6757.

19. Stoikost' kompozitov B4C-VB2 pri abrazivnom iznashivanii i trenii v pare so stal'iu /

O. N. Grigor'ev, B. A. Galanov, V. A. Kotenko [i dr.] // Ogneupory i tekhnicheskaia keramika.  2005.  № 10.  S. 2-8.

20. Khrushchov, M. M. Issledovaniia iznashivaniia metallov / M. M. Khrushchov, M. A. Babichev.  M.: Izd-vo AN SSSR, 1960.  350 s.

21. Khrushchov, M. M. Abrazivnoe iznashivanie / M. M. Khrushchov, M. A. Babichev.  M.: Nauka, 1970. 

252 s.

22. Kato H., Komai K. Tribofilm formation and mild wear by tribo-sintering of nanometer-sized oxide particles on rubbing steel surfaces // Wear. 2007. 262, No 1-2. P. 36-41.

23. Kubashevskii, O. Okislenie metallov i splavov / O. Kubashevskii, B. Gopkins.  M. : Inostrannaia literatura, 1955.  311 s.

24. Poverkhnostnoe modifitsirovanie splava AL9 pri elektroiskrovom legirovanii materialami sistemy AlN-Ti(Zr)B2-Ti(Zr)Si2 / I. A. Podcherniaeva, A. D. Panasiuk, D. V. Iurechko [i dr.] // Poroshkovaia metallurgiia.  2004.  № 3/4.  S. 54-62.

25. Shulaev, V. M. Ob effekte prirosta tverdosti v pokrytiiakh nitrida molibdena / V. M. Shulaev, A. A. Andreev, G. N. Kartmazov // Voprosy atomnoi nauki i tekhniki. Seriia: Vakuum, chistye materialy, sverkhprovodniki (15): nauch.-tekhn. sb.  Khar'kov.  2006.  № 1.  S. 195-198.

26. Wang Z.B., Tao N.R., Li S., Wang W. Effect of surface nanocrystallization on friction and wear properties in low carbon steel // Materials Science and Engineering A. 2003. 352, No 1-2. P. 144-149.

27. Eckert T.E. Ternary Phase Equilibria in Transition Metal-Boron-Carbon-Silicon Systems. Ohio, USA: Wright-Patterson, Air Force Materials Laboratory: Rep. AFML-TR-65-2, Contract USAF 33(615)-1249. 1966. Part II. Ternary Systems. Volume XII. Ti-Zr-B System. Investigation of Pseudobinary Systems ZrB2-NbB2, ZrB2-TaB2, and HfB2-NbB2. P. 1-47.

28. Otani S., Aizawa T., Kieda N. Solid solution ranges of zirconium diboride with other refractory diborides: HfB2, TiB2, TaB2, NbB2, VB2, CrB2 // Proc. ISBB2008: 16th International Symposium on Boron, Borides and Related Materials (Matsue, September 7-12, 2008). Matsue, 2008. P. 91.

 

Ссылка на текст статьи

Текст статьи в журнале

Text of article in journal

 

© 2014 Podchernyaeva I. A., Verkhoturov A. D., Panashenko V. M., Konevtsov L. A. This is an Open Access article distributed under the terms of the Russian Index of Science Citation License http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, allowing third parties to copy and redistribute the material in any medium or format and to remix, transform, and build upon the material for any purpose, even commercially, provided the original work is properly cited and states its license.

© 2014 Подчерняева И. А., Верхотуров А. Д., Панашенко В. М., Коневцов Л. А. Данная статья находится в Открытом Доступе и распространяется на условиях лицензии Российского Индекса Научного цитирования http://www.uzknastu.ru/files/forautors/en/License%20Agreement.doc, в соответствии с которыми третьи лица имеют право копировать и повторно распространять этот материал на любых носителях и в любом формате, а также микшировать, изменять и использовать в качестве основы для любых целей, в том числе коммерческих, при условии, что на оригинальное произведение сделаны должным образом оформленные ссылки и что приведена информация о действующей в отношении него лицензии.