Вплив дифузійного навуглецювання приповерхневого шару металу на збільшення втомної довговічності титану та його сплавів

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorТруш, В. С.
dc.contributor.authorПогрелюк, І. М.
dc.contributor.authorЛук’яненко, О. Г.
dc.date.accessioned2023-08-09T16:03:42Z
dc.date.available2023-08-09T16:03:42Z
dc.date.issued2021
dc.description.abstractПроблематика. На втомні властивості титану та його сплавів впливає наявність приповерхневого шару, збагаченого вуглецем. Залежно від умов насичення, навуглецьований шар може складатися з карбідної фази та/або дифузійного шару (твердого розчину проникнення вуглецю). Формування лише дифузійного шару без карбідної фази може слугувати засобом підвищення довговічності титану за знакозмінного навантаження. Тому виникає необхідність визначити параметри навуглецьованого шару (рівень поверхневого зміцнення – K і товщина зміцненого шару – l), які забезпечать підвищення втомних властивостей. Мета дослідження. Встановити вплив дифузійного насичення вуглецем з газового середовища на довговічність титанових сплавів. Методика реалізації. Проведено навуглецювання титанових сплавів у вуглецевмісній газовій суміші. На титанових сплавах сформовано лише твердий розчин проникнення вуглецю з різним рівнем поверхневого зміцнення K і товщиною зміцненого шару l. Проведено втомні випробовування дослідних зразків за чистого й обертового згину. Результати дослідження. Показано вплив рівня поверхневого зміцнення K титану ВТ1-0 на втомну довговічність за малоциклового чистого згину та встановлено його оптимальне значення. Наведено втомну міцність навуглецьованих зразків титанових сплавів ВТ5 й ОТ4-1 за обертового згину з різним рівнем поверхневого зміцнення K. Досліджено дислокаційну структуру сплаву ВТ1-0 у вихідному стані та за оптимального рівня поверхневого зміцнення. Висновки. Встановлено, що за рівня поверхневого зміцнення K = 90% та товщини зміцненого шару l = 20 мкм зростає втомна довговічність за чистого згину зразків навуглецьованого титану ВТ1-0. З’ясовано, що за рівня поверхневого зміцнення K = 90% зразків зі сплавів ВТ5 й ОТ4-1 підвищується їх втомна міцність за обертового згину. Виявлено, що за оптимального рівня поверхневого зміцнення K = 90% у приповерхневому шарі титану ВТ1-0 формується впорядкована дислокаційна структура.uk
dc.description.abstractotherПроблематика. На усталостные свойства титана и его сплавов влияет наличие приповерхностного слоя, обогащенного углеродом. В зависимости от условий насыщения, науглероженный слой может состоять из карбидной фазы и/или диффузи онного слоя (твердого раствора внедрения углерода). Формирование только диффузионного слоя без карбидной фазы может служить средством повышения долговечности титана при знакопеременной нагрузке. Поэтому возникает необходимость опреде лить параметры науглероженного слоя (уровень поверхностного упрочнения K и размер упрочненного слоя l), обеспечивающие повышение усталостных свойств. Цель исследования. Установить влияние диффузионного насыщения углеродом из газовой среды на долговечность ти тановых сплавов. Методика реализации. Проведено науглероживание титановых сплавов в углеродсодержащей газовой смеси. На титано вых сплавах сформирован только твердый раствор внедрения на основе углерода с разным уровнем поверхностного упрочнения K и толщиной упрочненного слоя l. Проведены усталостные испытания образцов в условиях чистого изгиба и изгиба с вращением. Результаты исследований. Показано влияние уровня поверхностного упрочнения K образцов из титана ВТ1-0 на уста лостную долговечность при малоцикловом чистом изгибе и выявлено оптимальное его значение. Приведена усталостная проч ность образцов науглероженных титановых сплавов ВТ5 и ОТ4-1 при изгибе с вращением с разным уровнем поверхностного упрочнения K Исследована дислокационная структура сплава ВТ1-0 в исходном состоянии и при оптимальном уровне поверх ностного упрочнения. Выводы. Установлено, что при уровне поверхностного упрочнения K = 90% и толщине упрочненного слоя l = 20 мкм повы шается усталостная долговечность при чистом изгибе образцов науглероженного титана ВТ1-0. Показано, что при уровне поверх ностного упрочнения K = 90% образцов из сплавов ВТ5 и ОТ4-1 повышается их усталостная прочность при изгибе с вращением. Выявлено, что при оптимальном уровне поверхностного упрочнения K = 90% в приповерхностном слое титана ВТ1-0 формируется упорядоченная дислокационная структура.uk
dc.description.abstractotherBackground. The presence of a carbon-enriched near-surface layer affects the fatigue properties of titanium. Depending on the saturation conditions, the carburized layer can consist of a carbide phase and/or a diffusion layer (interstitial solid solution based on carbon). The formation of only a diffusion layer without a carbide phase, can serve as a means for increasing the durability of titanium under alter nating loading. Therefore, it becomes necessary to establish the parameters of the carburized layer (the level of surface hardening K and the hardened layer thickness l), which will provide an increase in fatigue properties. Objective. The purpose of the paper is to establish the effect of thermal diffusion saturation with carbon from a gas medium on the durability of titanium alloys. Methods. Carburizing of titanium alloys in a carbon-containing gas mixture has been carried out. On titanium alloys, only an interstitial solid solution based on carbon is formed with different levels of surface hardening – K and the hardened layer thickness – l. Fatigue tests of specimens were carried out under conditions of pure bending and bending with rotation. Results. The influence of the surface hardening level K of the VT1-0 titanium on the fatigue life in low-cycle pure bending is shown and its optimal value is revealed. The fatigue strength of the carburized VT5 and OT4-1 titanium alloys in bending with rotation with different levels of surface hardening K is presented. The dislocation structure of the VT1-0 alloy in the initial state and at the optimal level of surface hardening is investigated. Conclusions. It was found that the fatigue life of the carburized VT1-0 titanium specimens in pure bending increases at the level of surface hardening K = 90% and the hardened layer thickness l = 20 μm. It was found that the fatigue strength of specimens from the VT5 and OT4-1 alloys in bending with rotation increases at the level of surface hardening K = 90%. It was revealed that an ordered dislocation structure is formed on the VT1-0 titanium at the optimal level of surface hardening K = 90%.uk
dc.format.pagerangePp. 57-63uk
dc.identifier.citationТруш, В. С. Вплив дифузійного навуглецювання приповерхневого шару металу на збільшення втомної довговічності титану та його сплавів / В. С. Труш, І. М. Погрелюк, О. Г. Лук’яненко // Наукові вісті КПІ : міжнародний науково-технічний журнал. – 2021. – № 3(133). – С. 57–63. – Бібліогр.: 14 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/kpisn.2021.3.236275
dc.identifier.orcid0000-0002-2264-3918uk
dc.identifier.orcid0000-0002-3009-2829uk
dc.identifier.orcid0000-0001-6642-2300uk
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/59096
dc.language.isoukuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofНаукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 3(133)uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectтитановий сплавuk
dc.subjectдифузійне насичення вуглецемuk
dc.subjectвтомна довговічністьuk
dc.subjectвтомна міцністьuk
dc.subjectчистий згинuk
dc.subjectобертовий згинuk
dc.subjectтитановый сплавuk
dc.subjectдиффузионное насыщение углеродомuk
dc.subjectусталостная долговечностьuk
dc.subjectусталостная прочностьuk
dc.subjectчистый изгибuk
dc.subjectизгиб с кручениемuk
dc.subjecttitanium alloyuk
dc.subjectdiffusion carbon saturationuk
dc.subjectfatigue lifeuk
dc.subjectfatigue strengthuk
dc.subjectpure bendinguk
dc.subjectbending with rotationuk
dc.subject.udc669.295:621.785uk
dc.titleВплив дифузійного навуглецювання приповерхневого шару металу на збільшення втомної довговічності титану та його сплавівuk
dc.title.alternativeВлияние диффузионного науглероживания приповерхностного слоя металла на повышение усталостной долговечности титана и его сплавовuk
dc.title.alternativeInfluence of diffusion carbonizing of the surface metal layer on increasing the fatigue life of titanium and its alloysuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
236275-580114-1-10-20220207.pdf
Розмір:
4.48 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
1.71 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Наукові вісті КПІ: міжнародний науково-технічний журнал, № 3(133)