сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Создание и исследование интерметаллидного покрытия системы Ni–Ti, армированного карбидом вольфрама, для повышения износостойкости титанового сплава
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2022-112-4-50-61
Аннотация
Представлены результаты исследования интерметаллидного покрытия системы Ni–Ti с добавлением карбида вольфрама. Покрытие синтезировано на поверхности титанового сплава ВТ6 с применением комплексного подхода – предварительного нанесения прекурсорного покрытия из монометаллического никеля методом холодного газодинамического напыления и последующей лазерной обработки. Показано, что введение карбида вольфрама в интерметаллидную матрицу обеспечивает повышение твердости в три раза и более, а также снижение интенсивности изнашивания в 80 раз по сравнению с износостойкостью титанового сплава ВТ6. Разработана технология и изготовлена партия рабочих лопаток паровой турбины с износостойким покрытием на поверхности бандажных полок.
Ключевые слова
титановый сплав,
интерметаллидное покрытие,
сплав TiNi,
армирование,
карбид вольфрама,
износостойкость
Об авторах
Д. А. Геращенков
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
канд. техн. наук
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
А. А. Ивановский
АО «Силовые машины»
Россия
Россия
195009. Санкт-Петербург, ул. Ватутина, 3, лит. 2
А. М. Макаров
НИЦ «Курчатовский институт» – ЦНИИ КМ «Прометей»
Россия
Россия
191015, Санкт-Петербург, Шпалерная ул., 49
С. Ю. Евдокимов
АО «Силовые машины»
Россия
Россия
195009. Санкт-Петербург, ул. Ватутина, 3, лит. 2
Список литературы
1. Kumar P., Lagoudas D. C. Introduction to Shape Memory Alloys. – Shape Memory Alloys: Modeling and Engineering Applications, 2008. – P. 1–51.
2. Farhat Z., Zhang C. On the Deformation of Superelastic TiNi Alloy // Tribol. Lett. – 2010. – V. 37. – P. 169–173.
3. Zhang C., Farhat Z. Sliding wear of superelastic TiNi alloy // Wear. – 2009. – V. 267. – P. 394–400.
4. Li D. Development of novel wear-resistant materials: TiNi-based pseudoelastic tribomaterials // Mater. Des. – 2000. – V. 21. – P. 551–555.
5. Li D. Y. A new type of wear-resistant material: pseudo-elastic TiNi alloy // Wear. – 1998. – V. 221, N 2. – P. 116–123.
6. Хохлов В. А., Потекаев А. И., Табаченко А. Н., Галсанов С. В. Исследование триботехнических свойств никелида титана // Изв. Томского политехнического ун-та. – 2012. – Т. 2, № 321. – C. 112–116.
7. Harooni M., Shamanian M., Tehrani A. Wear Behavior of TiNi and TiNi–TiC Clads Deposited by TIG Surfacing // ASME International Mechanical Engineering Congress and Exposition, Proceedings (IMECE). V. 3, 2012.
8. Neupane R., Farhat Z. Wear and dent resistance of superelastic TiNi alloy // Wear. – 2013. – V. 301. – P. 682–687.
9. Farhat Z., Zhang C. A. N. The Role of Reversible Martensitic Transformation in the Wear Process of TiNi Shape Memory Alloy // Tribol. Trans. – 2010. – V. 53. – P. 917–926.
10. Influence of Strain Rate on Mechanical Properties of Shape Memory Alloy / Z. Wang et al. // Key Eng. Mater. – 2011. – V. 467–469. – P. 585–588.
11. Takeda K., Tobushi H. Superelastic Deformation of TiNi Shape Memory Alloy Subjected to Stress Variation // Proc. Mech. Eng. Congr. Japan, 2012, J044053-1.
12. Liu Y., Li Y., Ramesh K. T. Rate dependence of deformation mechanisms in a shape memory alloy // Philos. Mag. – 2002. – V. 82. – P. 2461–2473.
13. Saletti D., Pattofatto S., Zhao H. Evolution of the martensitic transformation in shape memory alloys under high strain rates // EPJ Web of Conferences. V. 6, 29008, 2010. http://doi:10.1051/epjconf/20100629008.
14. Shahirnia M., Farhat Z., Jarjoura G. Effects of temperature and loading rate on the deformation characteristics of superelastic TiNi shape memory alloys under localized compressive loads // Mater. Sci. Eng. A-structural Mater. Prop. Microstruct. Process. V. 530, 2011.
15. Pat. WO9966102 USA. Method for forming a nickel-titanium plating, 1998.
16. Pat. JP2006016671 USA. Ni-based alloy member, manufacturing method therefor, turbine engine parts, welding material and manufacturing method therefor, 2004.
17. Pat. US2005207896 USA. Erosion and wear resistant protective structures for turbine engine components, 2004.
18. Weng F., Chen C., Yu H. Research status of laser cladding on titanium and its alloys: A review // Mater. Des. – 2014. – V. 58. – P. 412–425.
19. Microstructure evolution of Fe-based nanostructured bainite coating by laser cladding / Y. Guo et al. // Mater. Des. – 2014. – V. 63. – P. 100–108.
20. Li Q., Lei Y., Fu H. Laser cladding in-situ NbC particle reinforced Fe-based composite coatings with rare earth oxide addition // Surf. Coatings Technol. – 2014. – V. 239. – P. 102–107.
Рецензия
Для цитирования:
Геращенков Д.А., Ивановский А.А., Макаров А.М., Евдокимов С.Ю. Создание и исследование интерметаллидного покрытия системы Ni–Ti, армированного карбидом вольфрама, для повышения износостойкости титанового сплава. Вопросы материаловедения. 2022;(4(112)):50-61. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2022-112-4-50-61
For citation:
Gerashchenkov D.A., Ivanovsky A.A., Makarov A.M., Evdokimov S.Y. Creation and study of intermetallic coating of the Ni–Ti system reinforced with tungsten carbide to increase wear resistance of titanium alloy. Voprosy Materialovedeniya. 2022;(4(112)):50-61. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2022-112-4-50-61
Просмотров:
257
Послать статью по эл. почте 