Page 22 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

20
АННОТАЦИЯ
Лаврись С.М. Повышение износостойкости титанового сплава ВТ22
поверхностной деформационно-диффузионной обработкой. – Квалификацион-
ный научный труд на правах рукописи.
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по
специальности 05.02.01 «Материаловедение» (132 – Материаловедение). – Физико-
механический институт им. Г.В. Карпенко НАН Украины, Львов, 2020.
В работе представлено новое решение научно-технической задачи повышения
износостойкости титанового сплава ВТ22 путем интенсификации газового азоти-
рования предварительным модифицированием поверхностной структуры холод-
ным поверхностным пластическим деформированием.
Исследованы кинетические закономерности термодиффузионного насыщения
азотом титанового сплава ВТ22 и рассчитаны основные кинетические константы
процесса (К , Q, A) для широкого температурного диапазона (750...950°С), что по-
ρ
зволяет прогнозировать параметры азотирования сплава ВТ22 для получения рег-
ламентированного поверхностного упрочнения.
Установлены корреляционные зависимости между параметрами поверхност-
ной пластической деформации и уровнем поверхностного упрочнения титанового
сплава ВТ22 различного структурного состояния. Показано, что увеличение на-
грузки обеспечивает повышение уровня поверхностного упрочнения, а увеличение
количества проходов – улучшение качества обрабатываемой поверхности титано-
вого сплава ВТ22.
Показано влияние исходного структурного состояния на совмещенное с тер-
мической обработкой азотирование сплава ВТ22, что в свою очередь влияет на
структурно-фазовое состояние и уровень поверхностного упрочнения модифици-
рованных слоев. Так, для сплава с исходной (α+β)- глобулярной и β-структурами
уровень поверхностного упрочнения выше, чем для сплава с исходной
(α+β)-пластинчастой. При этом интенсивные структурные изменения (рост α-фазы)
матрицы сплава наблюдаются в сплаве с исходным β- и α+β-пластичнастой струк-
турами.
Подтверждено термическую стабильность деформационно упрочненного слоя
в условиях насыщения азотом до 820°С за счет доминирования процессов твердо-
растворного упрочнения азотом над процессами рекристаллизации.
Показано, что проведение предварительного поверхностного деформирования
интенсифицирует азотирование совмещенное с термической обработкой сплава
ВТ22, что подтверждается повышением на 50% поверхностной микротвердости и
увеличением на 30% упрочненного слоя по сравнению с азотированием без пред-
варительного поверхностного деформирования.
Установлено, что деформационно-диффузная обработка титанового сплава
ВТ22 способствует повышению его износостойкости в трибопаре с бронзой
БрАЖН 10-4-4 вдвое и на 30% снижает коэффициент трения по сравнению с азо-
тированием без предварительного поверхностного деформирования.
Разработаны технологические рекомендации по реализации комбинированной
деформационно-диффузионной обработки титанового сплава ВТ22, обеспечиваю
щей регламентированные характеристики упрочненных слоев с сохранением объ-
емных характеристик сплава.

Ключевые слова: титановый сплав ВТ22, холодное поверхностное пластиче-
ское деформирование, интенсификация, азотирование, деформационно-
диффузионная обработка, поверхностное упрочнение, износостойкость.