Page 14 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

12
Шостий розділ присвячено дослідженню триботехнічних характеристик тита-
нового сплаву ВТ22 після деформаційно-дифузійного оброблення.
Аналіз результатів трибологічних випробувань сплаву ВТ22 показав, що най-
нижчим коефіцієнтом тертя та температурою в околі зони тертя володіє трибопара,
де титановий сплав зміцнювали деформаційно-дифузійним обробленням. В зоні ста-
більного зношування спостерігаємо найістотніше покращення триботехнічних хара-
ктеристик у порівнянні з іншими обробленнями. Проведення ХППД перед азотуван-
ням сплаву ВТ22 дозволяє знизити коефіцієнт тертя та температуру в околі зони те-
ртя досліджуваної фрикційної пари на 30 та 20% відповідно порівняно з суміщеним
зі ЗТО азотуванням без попереднього деформування.
Деформаційно-дифузійне оброблення титанового сплаву ВТ22, що забезпечує
регламентований рівень поверхневого зміцнення, сприяє підвищенню зносостійкості
сплаву. Інтенсивність зношування по відношенню до сплаву без поверхневого обро-
блення зменшується на порядок (рис. 12). Воно ефективніше за азотування і за
ХППД. Слід зазначити, що зміцнений деформаційно-дифузійним обробленням ти-
тановий сплав ВТ22 у всьому діапазоні досліджень практично не зношується, що є
свідченням високого рівня антифрикційних властивостей його поверхні, та, воче-
видь, пов’язано з вищою поверхневою мікротвердістю сплаву.

Рис. 12. Інтенсивність зношування тіла (а), контртіла (б) та трибопари (3), де
титановий сплав ВТ22 у вихідному стані (1) та після поверхневого деформування (2),
суміщеного зі ЗТО азотування (3) та деформаційно-дифузійного оброблення (4)

Топографія поверхні тертя титанового сплаву без поверхневого зміцнення та пі-
сля деформаційного оброблення характерні адґезійному (схоплювання) та втомному
(деламінування) механізмам зношування. На поверхні зношування фіксуємо характе-
рні ознаки цих механізмів, а саме: ділянки налипання та вириви, що відповідають ад-
ґезійному механізму і ділянки розшарування та мікротріщини – втомному механізму.
Для сплаву після ХППД фіксуємо менші за об’ємом та розмірами характерні ознаки
цих механізмів (ділянки розшарування, мікротріщини, налипання), що свідчить про
більшу опірність зношуванню такої зміцненої поверхні (рис. 13, а, б та д, е).
Формування на поверхні сплаву нітридної плівки після азотування та деформа-
ційно-дифузійного оброблення, яка володіє високою хімічною інертністю та тверді-
стю, змінює механізм зношування трибопар на абразивний. При цьому поверхня
сплаву після зміцнювальних оброблень мало зношується на відміну від поверхні
бронзи, де фіксуємо характерні для цього механізму борозни, кількість і характер
яких після фрикційної взаємодії зі сплавом, зміцненим різними способами, є різни-
ми. Це обумовлено тим, що під час азотування чи деформаційно-дифузійного обро-
блення на поверхні сплаву ВТ22 формується мікрорельєф, де плямами фактичного
контактування під час тертя виступають найвищі та найтвердіші мікровиступи про-
філю поверхні (нітридні фази). Під час тертя ці мікровиступи подібно до абразиву
проорюють (пластично деформують) м’якшу поверхню контртіла, залишаючи