Підвищення властивостей титанового сплаву ВТ6 нанесенням дифузійних покриттів на основі алюмінію та хрому
| dc.contributor.author | Смокович, Ірина Яківна | |
| dc.contributor.degreedepartment | металознавства та термічної обробки | uk |
| dc.contributor.degreefaculty | інженерно-фізичний | uk |
| dc.contributor.degreegrantor | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.date.accessioned | 2015-11-30T14:44:14Z | |
| dc.date.available | 2015-11-30T14:44:14Z | |
| dc.date.issued | 2015 | |
| dc.description.abstracten | The thesis is for the degree of candidate of technical sciences, specialty 05.16.01 – Metal science and heat treatment of metals. - National Technical University of Ukraine "Kyiv Polytechnic Institute" Ministry of Education and Science of Ukraine, Kyiv, 2015. The dissertation is devoted to solving scientific and technical problems, namely obtaining diffusion multilayer coatings involving aluminum and chromium on titanium alloy VT6 by diffusion metallization from the gas phase with increased values of microhardness, heat resistance, corrosion resistance and abrasive wear resistance. The physical and chemical conditions of the complex process of saturation of titanium alloys with chromium and aluminum are studied; the rational modes of the diffusion metallization depending on the temperature and compositions of the initial reagents, which were used as powders of aluminum, chromium and an activator NH4Cl, are installed. The phase and chemical composition, the structure and features of the formation of multi-coatings are defined. It was established that the main structural components that define high properties of the coatings are heat and corrosion resistant phases Al3(Ti,Cr) and Al8(Cr,Ti) with cubic crystal lattices and wear resistant nitride phases TiN, Ti2AlN. | uk |
| dc.description.abstractru | Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.01 - Металловедение и термическая обработка металлов. - Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт» Министерство образования и науки Украины, Киев, 2015. Диссертация посвящена решению научно-технической задачи, а именно получению комплексных многослойных покрытий с участием алюминия и хрома на титановом сплаве ВТ6 методом диффузионной металлизации из газовой фазы, обладающие повышенными значениями микротвердости, жаростойкости, коррозионной стойкости и абразивной износостойкости. Исследовано физико - химические условия получения алюмохромированых и хромоалитированых покрытий в закрытом реакционном пространстве в условиях пониженного давления, что базируются на расчетах парциальных давлений хлоридов алюминия, титана, хрома газовой составляющей насыщающей среды и возможности формирования алюминидов титана AlTi, Al3Ti, фазы α-Cr2Ti и нитридного соединения TiN в конденсированой составляющей. Экспериментально подтверждена возможность комплексного алюмохромирования и хромоалитирования титанового сплава ВТ6 методом диффузионной металлизации в избранных условиях насыщения: Т = 1050 оС, время изотермической выдержки 3 часа. Определен фазовый и химический состав, структура и особенности формирования многокомпонентных покрытий: - при алюмохромировании титанового сплава ВТ6 с использованием активатора NH4Cl покрытие состоит из следующих фаз: Al3(Ti,Cr), Al3Ti, Al2Ti, AlTi, AlTi3 - общая толщина 26,5-30,0 мкм. - при алюмохромировании с участием комплекса активаторов NH4Cl + NiCl2 - Al8(Cr,Ті)5, Al3Ti, α-Cr2Ti, AlTi, фазы Лавеса Ti(Al,Cr)2, Al3(Ti,V), AlTi3, α-Ті(Al) -толщина возрастает в двое 50,5-56,5 мкм; Поверхностные слои алюмохромированых покрытий Al3(Ti,Cr) и Al8(Cr,Ті)5 с кубическими кристаллическими решетками были получены на сплаве ВТ6 впервые. С увеличением времени изотермической выдержки процесса алюмохромирования до 6 часов в присутствии активатора NiCl2 в насыщающей среде сформировались диффузионные покрытия с участием компонентов насыщения и никеля (Cr,Ni)Al4 с содержанием никеля до 12,2 масс.%. - после хромоалитирования сплава ВТ6 с участием 5 масс.% активатора NH4Cl диффузионное покрытие состоит из AlTi, (Ti,Cr,V)3Al, AlTi3, где поверхностные фазы наблюдаются в виде отдельных зерен и не образуют сплошного слоя; общая толщина - 25,0-30,0 мкм; - в результате хромоалитирования с использованием 8 масс.% активатора возможно образование фаз с участием азота TiN, Ti2AlN, интерметаллидов Al3(Ti,Cr), Al2Ti и твердого раствора α-Ті(Al). Каждый диффузионный слой имеет четкие границы раздела и характеризуется непрерывностью; общая толщина - 20,0-25,0 мкм. Установлена параболическая зависимость толщины покрытий от времени насыщения, экспоненциальная от температуры. Исследовано влияние количества активатора, использование смеси активаторов в реакционной среде на результаты химико-термической обработки (ХТО). Установлено, что основными структурными составляющими, определяющими высокую микротвердость, абразивную износостойкость хромоалитированых покрытий есть TiN, Ti2AlN фазы, жаростойкость и коррозионную стойкость алюмохромированных покрытий - фазы Al3(Ti,Cr) и Al8(Cr,Ті)5. Полученные в работе покрытия были испытаны на предприятиях Украины: ЧАО «Артемполимер» на изделиях литейная пресс-форма с вставками из сплава ВТ6. Испытания показали, что диффузионное алюмохромирование позволяет повысить жаростойкость изделий при рабочей температуре 600 оС в 1,5-1,9 раза, хромоалитирование - абразивную износостойкость в 1,9 -2,5 раза по сравнению с серийными изделиями. Испытания в консервном цеху ГП «Колковское лесное хозяйство» на втулке, на которой оборачивается центрифуга для очищения жидкостей от посторонних примесей из сплава ВТ6, показали повышение абразивной износостойкости изделий в 4,5-5,0 раза по сравнению с серийными. | uk |
| dc.description.abstractuk | Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 05.16.01 – Металознавство і термічна обробка металів. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут» Міністерство освіти і науки України, Київ, 2015. Дисертація присвячена вирішенню науково-технічної задачі, а саме отриманню дифузійних багатошарових покриттів за участі алюмінію та хрому на титановому сплаві ВТ6 методом дифузійної металізації з газової фази, що мають підвищені значення мікротвердості, жаростійкості, корозійної стійкості та абразивної зносостійкості. Вивчені фізико-хімічні умови процесу комплексного насичення титанових сплавів хромом та алюмінієм, встановлені раціональні режими дифузійної металізації в залежності від температури і складу вихідних реагентів, в якості яких використовували порошки алюмінію, хрому та активатор NH4Cl. Визначено фазовий і хімічний склади, структуру та особливості формування багатокомпонентних покриттів. Встановлено, що основними структурними складовими, що визначають високі властивості отриманих покриттів є жаростійкі та корозійностійкі сполуки Al3(Ti,Cr) і Al8(Cr,Ті)5 з кубічними кристалічними ґратками та зносостійкі нітридні фази TiN, Ti2AlN. | uk |
| dc.format.page | 23 с. | uk |
| dc.identifier.uri | https://ela.kpi.ua/handle/123456789/14081 | |
| dc.language.iso | uk | uk |
| dc.publisher | Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут" | uk |
| dc.publisher.place | Київ | uk |
| dc.status.pub | published | uk |
| dc.subject.udc | 621.793.6:[(669.295+669.26):669.71] | uk |
| dc.title | Підвищення властивостей титанового сплаву ВТ6 нанесенням дифузійних покриттів на основі алюмінію та хрому | uk |
| dc.type | Other | uk |
| thesis.degree.level | candidate | uk |
| thesis.degree.name | кандидат технічних наук | uk |
| thesis.degree.speciality | 05.16.01 - металознавство та термічна обробка металів | uk |