Page 8 - НАЦІОНАЛЬНА АКАДЕМІЯ НАУК УКРАЇНИ

6
Аналіз топографії поверхні сплаву після деформаційного оброблення показав,
що зі збільшенням навантаження борозни, отримані механічним обробленням під
час виготовлення досліджуваних зразків, розгладжуються та починаючи з наванта-
ження 300 Н практично зникають незалежно від вихідного структурного стану спла-
ву. За навантаження вище 400 Н на оброблюваній поверхні внаслідок руйнування
захисної природної оксидної плівки відбувається деламінування з наступним нали-
панням відлущеного матеріалу.
Зі збільшенням навантаження під час ХППД від 100 до 400 Н поверхнева мік-
ротвердість сплаву з двофазною структурою зростає (рис. 3, а) і фіксується дефор-
маційно здрібнений шар α-фази. Сплав з однофазною β-структурою не чутливий до
такого оброблення. Це вказує на те, що в процесі поверхневого деформування осно-
вний ефект зміцнення проявляється внаслідок двійникування дрібних пластин чи
глобул α-фази з ГЩУ ґраткою (3-10 мкм). Натомість для великих поліедричних зе-
рен β-фази з ОЦК ґраткою (50-150 мкм) для реалізації процесу їх подрібнення шля-
хом фрагментації потрібні значно вищі навантаження. Зниження поверхневої мікро-
твердості за навантажень вище 300 Н можна пояснити процесами динамічного пове-
рнення (розміцнення), як одного з етапів багатостадійного процесу пластичної де-
формації. Найінтенсивніше ці процеси проходять у сплаву з α+β-глобулярною стру-
ктурою.

а б
Рис. 3. Вплив навантаження (а) та кількості проходів (б) під час ХППД
на мікротвердість поверхні титанового сплаву ВТ22, де 1 – титановий сплав з вихідною β,
2 – (α+β)-пластинчастою, 3 – (α+β)-глобулярною структурами

Щодо впливу кількості проходів, то з їх збільшенням незалежно від вихідного
структурного стану топографія поверхні сплаву покращується за рахунок розгла-
дження борозен. Це впливає на мікрогеометричні параметри якості поверхні: зі збі-
льшенням кількості проходів зменшується параметр шорсткості поверхні і, як наслі-
док, покращується квалітет її чистоти на декілька класів. Збільшення кількості про-
ходів мало впливає на рівень зміцнення сплаву з β-структурою: зі збільшенням їх кі-
лькості від 1 до 7 поверхнева мікротвердість сплаву практично не змінюється і дещо
зростає зі збільшенням до 11 (рис. 3, б). Для двофазного сплаву збільшення кількості
проходів ефективніше, особливо від 1 до 3.
Таким чином, найбільшого поверхневого зміцнення внаслідок ХППД зазнає
сплав з двофазною пластинчастою та глобулярною структурами. При цьому рекоме-
ндованими параметрами поверхневого пластичного деформування титанового спла-
ву ВТ22 є навантаження в 300 Н за 11 проходів, котре обумовлене фізико-
механічними та мікрогеометричними характеристиками обробленої поверхні.