Page 10 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

8
Різна інтенсивність нітридоутворення та газонасичення під час азотування за-
лежно від вихідного структурного стану сплаву ВТ22 впливає на поверхневу мікро-
твердість та глибину зміцненого дифузійного шару, що підтверджується результа-
тами дюрометричного та металографічного аналізів. Так, для сплаву з вихідною
(α+β)-глобулярною структурою та структурою, яка представлена поліедричними β-
зернами, рівень поверхневого зміцнення вищий, ніж для сплаву з вихідною (α+β)-
пластинчастою структурою (рис. 5).

I, II, III – індентування за навантаження 0,198, 0,49, 0,981 Н, відповідно
а б
Рис. 5. Приріст поверхневої мікротвердості (а) та її розподіл по перерізу (б) зміцненого шару
сплаву ВТ22 з вихідною 1 – β-, 2 –(α+β)-пластинчастою та 3 – (α+β)-глобулярною
структурами

Результати оцінки впливу температурно-часових параметрів азотування, сумі-
щеного зі ЗТО, на рівень поверхневого зміцнення сплаву ВТ22 різного структурного
стану приведено на рис. 6. Режими азотування означено наступним чином. За R0
прийнято сплав у вихідному стані (без ХТО). R1 – режим ХТО, наведений на рис. 4.
За інших режимів обробки вводили наступні зміни відносно R1: R2 – = 6 год.;
2
R3 – = 6 год.; R4 – 1 = 6 год. та 2 = 6 год.; R5 – T = 840°C; 3 = 4 год.;
1
1
R6 – T = 840°C; = 10 год. + = 4 год.
1
1
3
Внаслідок формування нітридної плівки якість обробленої поверхні та її твер-
дість змінюється. З підвищенням температурно-часових параметрів азотування шор-
сткість поверхні погіршується, однак не виходить за межі квалітету чистоти вихід-
ної поверхні. Рівень поверхневого зміцнення зростає. Найвищий рівень поверхнево-
го зміцнення фіксуємо для сплаву з вихідною β-структурою, а найнижчий – (α+β)-
пластинчастою структурою (рис. 6).

а б в
Рис. 6. Параметр шорсткості (а), мікротвердість поверхні (б) та глибина зміцненого
шару (в) титанового сплаву ВТ22 після азотування, суміщеного зі ЗТО та відповідність цих
характеристик умовам регламенту (сіра область) (1 – титановий сплав з вихідною β,
2 – (α+β)-пластинчастою, 3 – (α+β)-глобулярною структурами)
Однак мікроструктурний аналіз матриці сплаву після азотування свідчить про
ріст зерен α-фази. В процесі рекристалізації пластинки α-фази об’єднуються, збіль-
шуються (з 3 до 6 балів) та розростаються в об’ємі β зерна (рис. 7). Найінтенсивні-