DOI: https://doi.org/10.32515/2664-262X.2023.8(39).2.41-47
Зносостійкість титанового сплаву ВТ1-0 з модифікованою поверхнею в умовах абразивного впливу
Об авторах
А.В. Рутковський, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренко НАН України, м. Київ, Украї, e-mail: rut2000@ukr.net
С.І. Маркович, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: marko60@ukr.net, ORCID ID: 0000-0003-1393-2360
С.О. Магопець, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: magserg@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-1522-4555
В.С. Маркович, магістрант, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: markovich241082@gmail.com
Анотація
В роботі проведено дослідження зносостійкості титанового сплаву ВТ1-0 з модифікованою поверхнею в умовах абразивного впливу. Для проведення вакуумного іонного азотування в імпульсному режимі і формування дифузійних шарів на поверхні використовувалася універсальна установка «ВІПА-1» Технологічні параметри вакуумного іонного азотування в імпульсному режимі: температура – 550°С, тиск – 25-150 Па, час обробки – 10 годин, співвідношення реакційних газів – 80% Аг + 20% N2. Дослідження зносостійкості проводили по схемі зношування вільним абразивом (метод Брінеля) відповідно до ГОСТ 23.208-79 та американського стандарту АСТМ С 6568. Експеримент проводили при швидкості ковзання 0,158 м/с, навантаженні 20 кг (при плечі 272 мм) та шляху тертя 50 м. В якості еталону використовувалась сталь 45, загартована до твердості 480-500 НВ. Тілом для зношування служив диск із титанового сплаву ВТ1-0 діаметром 100 мм і товщиною 3,5 мм. В результаті дослідження
встановлено що максимальна інтенсивність зношування титанового сплаву ВТ1-0 без зміцнення; вплив термоциклічного азотування підвищує зносостійкість сплаву ВТ1-0: у піску – 3 рази; у воді + пісок – 3,5 рази; у солі + пісок – 2,5 рази; вплив ізотермічного азотування підвищує зносостійкість сплаву ВТ1-0: у піску – 4 рази; у воді + пісок – 3,5 рази; у солі + пісок – 2,5 рази.
Ключові слова
іонне азотування, імпульсний режим, титановий сплав, зносостійкість, вільний абразив
Повний текст:
PDF
Посилання
1. Nazmy, M. & Staubli, M. (1994). Alloy modification of γTiAl for improved mechanical properties. Scr. met. Et mater, Vol.31, №7, P. 829-833 [in English].
2. Hohaiev, K.O. & Radchenko, O.K. (2001). Deformuvannia tytanovykh splaviv prokatuvanniam [Deformation of titanium alloys by rolling]. Metaloznavstvo ta obrobka metaliv - Metallurgy and metal processing, 4, 25–29 [in Ukrainian].
3. Fedorak, R.M. (1998). Dyfuzijne zaliznennia ta tsementatsiia tytanu [Diffusion fertilization and cementation of titanium]. Metaloznavstvo ta obrobka metaliv - Metallurgy and metal processing, 4, 52–55 [in Ukrainian].
4. Shalapko, Yu.I. & Honcharov, V.V. (1999). Pidvyschennia antyfryktsijnykh vlastyvostej tytanovoho splavu OT4 pry lazernomu oprominiuvanni poverkhni [Increasing the antifriction properties of the OT4 titanium alloy during laser irradiation of the surface]. Visnyk Tekhnolohichnoho universytetu Podillia - Bulletin of the Technological University of Podillia, 6, 177–178 [in Ukrainian].
5. Gurrappa, I. (2001). Effect of aluminizing on the oxidation of the titanium alloy, IMI 834. Oxidation of Metals,56, 1-2, 73-87 [in English].
6. Yue,T.M., Cheung, T.M. & Man, H.C. (2000). The effects of laser surface treatment on the corrosion properties of Ti-6Al-4V alloy in Hank’s solution. Journal Materials Science Letters, Vol.19, No.3, P.205–208 [in English].
7. Fedirko, V., Yas'kiv, O. & Prytula, A. (2003). Azotuvannia i boruvannia tytanovykh splaviv - perspektyvy kombinovanoho obroblennia [Nitriding and boronizing of titanium alloys - prospects for combined processing]. Mashynoznavstvo - Mechanical science, 4, 23–26 [in Ukrainian].
8. Liashenko, B.A., Markovych, S.I. & Mykhajliuta, S.S. (2017). Rozrobka tekhnolohichnoho protsesu vakuumnoho azotuvannia porshniv dvyhuniv v pul'suiuchomu puchku plazmy [Development of a technological process of vacuum nitriding of engine pistons in a pulsating plasma beam]. Zahal'noderzhavnyj mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn. All-state interdepartmental scientific and technical collection. Design, production and operation of agricultural machines, 47, 1, 158-166 [in Ukrainian].
9. Rutkovs'kyj, A. V., Markovych, S.I. & Mykhajliuta, S.S. (2022). Analiz napruzheno-deformovanoho stanu ionnoazotovanykh zrazkiv iz pokryttiam v umovakh izotermichnoi ta termotsyklichnoi povzuchosti [Analysis of the stress-strain state of ion-nitrogenized coated samples under isothermal and thermocyclic creep conditions]. Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky - Central Ukrainian scientific bulletin. Technical sciences, 6(37), I, 3-9 [in Ukrainian].
10. Rutkovs'kyj, A. V., Markovych, S.I. & Mykhajliuta, S.S. (2020). Teplostijkist' ionnoazotovanykh aliuminiievykh splaviv pry izotermichnomu ta termotsyklichnomu vplyvi [Heat resistance of ion-nitrogenized aluminum alloys under isothermal and thermocyclic exposure]. Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky - Central Ukrainian scientific bulletin. Technical sciences, 3(34), 72-81 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Nazmy M., Staubli M. Alloy modification of γTiAl for improved mechanical properties. Scr. met. Et mater. 1994. Vol. 31, №7. Р. 829-833.
2. Гогаєв К.О., Радченко О.К. Деформування титанових сплавів прокатуванням. Металознавство та обробка металів. 2001. №4. С. 25–29.
3. Федорак Р.М. Дифузійне залізнення та цементація титану. Металознавство та обробка металів. 1998. №4. С. 52–55.
4. Шалапко Ю.І., Гончаров В.В. Підвищення антифрикційних властивостей титанового сплаву ОТ4 при лазерному опромінюванні поверхні. Вісник Технологічного університету Поділля. 1999. № 6. С. 177–178.
5. Gurrappa I. Effect of aluminizing on the oxidation of the titanium alloy, IMI 834. Oxidation of Metals. 2001. 56, №1-2. Р. 73-87.
6. Yue T.M., Cheung T.M., Man H.C. The effects of laser surface treatment on the corrosion properties of Ti-6Al-4V alloy in Hank’s solution. Journal Materials Science Letters. 2000. Vol. 19, №3. Р. 205–208.
7. Федірко В., Яськів О., Притула А. Азотування і борування титанових сплавів - перспективи комбінованого оброблення. Машинознавство. 2003. №4. С. 23–26.
8. Ляшенко Б.А., С.І. Маркович, Михайлюта С.С. Розробка технологічного процесу вакуумного азотування поршнів двигунів в пульсуючому пучку плазми. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2017. Вип. 47, ч. 1. С. 158-166.
9. Рутковський А. В., Маркович С.І., Михайлюта С.С. Аналіз напружено-деформованого стану іонноазотованих зразків із покриттям в умовах ізотермічної та термоциклічної повзучості. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2022. Вип. 6(37), ч. І. С. 3-9.
10. Рутковський А.В., Маркович С.І., Михайлюта С.С. Теплостійкість іонноазотованих алюмінієвих сплавів при ізотермічному та термоциклічному впливі. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2020. Вип. 3(34). С. 72-81.
Copyright (c) 2023 А.В. Рутковський, С.І. Маркович, С.О. Магопець, В.С. Маркович
Зносостійкість титанового сплаву ВТ1-0 з модифікованою поверхнею в умовах абразивного впливу
Об авторах
А.В. Рутковський, старший науковий співробітник, кандидат технічних наук, Інститут проблем міцності ім. Г. С. Писаренко НАН України, м. Київ, Украї, e-mail: rut2000@ukr.net
С.І. Маркович, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: marko60@ukr.net, ORCID ID: 0000-0003-1393-2360
С.О. Магопець, доцент, кандидат технічних наук, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: magserg@ukr.net, ORCID ID: 0000-0002-1522-4555
В.С. Маркович, магістрант, Центральноукраїнський національний технічний університет, м. Кропивницький, Україна, e-mail: markovich241082@gmail.com
Анотація
Ключові слова
Повний текст:
PDFПосилання
1. Nazmy, M. & Staubli, M. (1994). Alloy modification of γTiAl for improved mechanical properties. Scr. met. Et mater, Vol.31, №7, P. 829-833 [in English].
2. Hohaiev, K.O. & Radchenko, O.K. (2001). Deformuvannia tytanovykh splaviv prokatuvanniam [Deformation of titanium alloys by rolling]. Metaloznavstvo ta obrobka metaliv - Metallurgy and metal processing, 4, 25–29 [in Ukrainian].
3. Fedorak, R.M. (1998). Dyfuzijne zaliznennia ta tsementatsiia tytanu [Diffusion fertilization and cementation of titanium]. Metaloznavstvo ta obrobka metaliv - Metallurgy and metal processing, 4, 52–55 [in Ukrainian].
4. Shalapko, Yu.I. & Honcharov, V.V. (1999). Pidvyschennia antyfryktsijnykh vlastyvostej tytanovoho splavu OT4 pry lazernomu oprominiuvanni poverkhni [Increasing the antifriction properties of the OT4 titanium alloy during laser irradiation of the surface]. Visnyk Tekhnolohichnoho universytetu Podillia - Bulletin of the Technological University of Podillia, 6, 177–178 [in Ukrainian].
5. Gurrappa, I. (2001). Effect of aluminizing on the oxidation of the titanium alloy, IMI 834. Oxidation of Metals,56, 1-2, 73-87 [in English].
6. Yue,T.M., Cheung, T.M. & Man, H.C. (2000). The effects of laser surface treatment on the corrosion properties of Ti-6Al-4V alloy in Hank’s solution. Journal Materials Science Letters, Vol.19, No.3, P.205–208 [in English].
7. Fedirko, V., Yas'kiv, O. & Prytula, A. (2003). Azotuvannia i boruvannia tytanovykh splaviv - perspektyvy kombinovanoho obroblennia [Nitriding and boronizing of titanium alloys - prospects for combined processing]. Mashynoznavstvo - Mechanical science, 4, 23–26 [in Ukrainian].
8. Liashenko, B.A., Markovych, S.I. & Mykhajliuta, S.S. (2017). Rozrobka tekhnolohichnoho protsesu vakuumnoho azotuvannia porshniv dvyhuniv v pul'suiuchomu puchku plazmy [Development of a technological process of vacuum nitriding of engine pistons in a pulsating plasma beam]. Zahal'noderzhavnyj mizhvidomchyj naukovo-tekhnichnyj zbirnyk. Konstruiuvannia, vyrobnytstvo ta ekspluatatsiia sil's'kohospodars'kykh mashyn. All-state interdepartmental scientific and technical collection. Design, production and operation of agricultural machines, 47, 1, 158-166 [in Ukrainian].
9. Rutkovs'kyj, A. V., Markovych, S.I. & Mykhajliuta, S.S. (2022). Analiz napruzheno-deformovanoho stanu ionnoazotovanykh zrazkiv iz pokryttiam v umovakh izotermichnoi ta termotsyklichnoi povzuchosti [Analysis of the stress-strain state of ion-nitrogenized coated samples under isothermal and thermocyclic creep conditions]. Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky - Central Ukrainian scientific bulletin. Technical sciences, 6(37), I, 3-9 [in Ukrainian].
10. Rutkovs'kyj, A. V., Markovych, S.I. & Mykhajliuta, S.S. (2020). Teplostijkist' ionnoazotovanykh aliuminiievykh splaviv pry izotermichnomu ta termotsyklichnomu vplyvi [Heat resistance of ion-nitrogenized aluminum alloys under isothermal and thermocyclic exposure]. Tsentral'noukrains'kyj naukovyj visnyk. Tekhnichni nauky - Central Ukrainian scientific bulletin. Technical sciences, 3(34), 72-81 [in Ukrainian].
Пристатейна бібліографія ГОСТ
1. Nazmy M., Staubli M. Alloy modification of γTiAl for improved mechanical properties. Scr. met. Et mater. 1994. Vol. 31, №7. Р. 829-833.
2. Гогаєв К.О., Радченко О.К. Деформування титанових сплавів прокатуванням. Металознавство та обробка металів. 2001. №4. С. 25–29.
3. Федорак Р.М. Дифузійне залізнення та цементація титану. Металознавство та обробка металів. 1998. №4. С. 52–55.
4. Шалапко Ю.І., Гончаров В.В. Підвищення антифрикційних властивостей титанового сплаву ОТ4 при лазерному опромінюванні поверхні. Вісник Технологічного університету Поділля. 1999. № 6. С. 177–178.
5. Gurrappa I. Effect of aluminizing on the oxidation of the titanium alloy, IMI 834. Oxidation of Metals. 2001. 56, №1-2. Р. 73-87.
6. Yue T.M., Cheung T.M., Man H.C. The effects of laser surface treatment on the corrosion properties of Ti-6Al-4V alloy in Hank’s solution. Journal Materials Science Letters. 2000. Vol. 19, №3. Р. 205–208.
7. Федірко В., Яськів О., Притула А. Азотування і борування титанових сплавів - перспективи комбінованого оброблення. Машинознавство. 2003. №4. С. 23–26.
8. Ляшенко Б.А., С.І. Маркович, Михайлюта С.С. Розробка технологічного процесу вакуумного азотування поршнів двигунів в пульсуючому пучку плазми. Загальнодержавний міжвідомчий науково-технічний збірник. Конструювання, виробництво та експлуатація сільськогосподарських машин. 2017. Вип. 47, ч. 1. С. 158-166.
9. Рутковський А. В., Маркович С.І., Михайлюта С.С. Аналіз напружено-деформованого стану іонноазотованих зразків із покриттям в умовах ізотермічної та термоциклічної повзучості. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2022. Вип. 6(37), ч. І. С. 3-9.
10. Рутковський А.В., Маркович С.І., Михайлюта С.С. Теплостійкість іонноазотованих алюмінієвих сплавів при ізотермічному та термоциклічному впливі. Центральноукраїнський науковий вісник. Технічні науки. 2020. Вип. 3(34). С. 72-81.
Copyright (c) 2023 А.В. Рутковський, С.І. Маркович, С.О. Магопець, В.С. Маркович