ПОВЕРХНОСТНОЕ УПРОЧНЕНИЕ СПЛАВА ВТ6 ЭЛЕКТРОВЗРЫВНЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ С КАРБИДОМ БОРА И ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКОЙ

Проведены исследования, направленные на выявление изменений в поверхностном слое титанового сплава ВТ6 после комбинированной обработки. Комбинированная обработка поверхности титанового сплава ВТ6 заключалась в легировании плазмой, формирующейся при электрическом взрыве фольги титана с навеской порошка карбида бора и последующем облучении высокоинтенсивным импульсным электронным пучком субмиллисекундной длительности воздействия. В качестве взрываемого проводника при электровзрывном легировании использовали фольгу титана. В область взрыва на титановую фольгу помещали навеску порошка карбида бора B 4С. Для ЭВЛ использовали лабораторную электровзрывную установку типа ЭВУ 60/10. Основные параметры для осуществления импульсного жидкофазного легирования задавали величиной зарядного напряжения накопителя энергии ускорителя, диаметром канала сопла и расстоянием от его среза до образца. Последующую термическую обработку поверхностного слоя титанового сплава ВТ6 осуществляли высокоинтенсивным импульсным электронным пучком на установке СОЛО (ИСЭ СО РАН). В результате исследования выявлено, что электровзрывное легирование поверхностного слоя образцов титанового сплава ВТ6 приводит к формированию высокоразвитого рельефа. Методами сканирующей электронной микроскопии выявлено, что в поверхностном слое обработки наблюдается неоднородное распределение легирующих элементов. Существенное различие их концентрации в выявленных слоях приводит к отличию их прочностных и трибологических свойств. Последующая электронно-пучковая обработка поверхности легирования приводит к выглаживанию поверхности легирования. Происходит формирование многослойной структуры, а распределение легирующих элементов в поверхностном слое становится более равномерным. Анализ поверхности обработки, облученной электронным пучком, выявил наличие двух характерных элементов структуры, сформировавшихся в результате последующей обработки высокоинтенсивным импульсным электронным пучком. Первый - это области с игольчатой структурой, размеры игл которой составляют 1…10 мкм. Исследования поперечных шлифов титанового сплава после комбинированной обработки позволили определить толщину модифицированного слоя, которая составляет не более 30 мкм. Итак, можно сделать вывод о том, что электровзрывное легирование и сверхскоростное охлаждение при импульсной обработке приводят к формированию структуры субмикро- наномасштабного уровня, что позволяет повысить прочностные и трибологические свойства поверхности обработки.

титан, карбид бора, электровзрывное легирование, электронно-пучковая обработка, структурно фазовые состояния