Page 132 - Стасишин Дисертація

132

повинна мати деталь для того, щоб після термодифузійного насичення її шорсткість

не виходила за межі допустимого квалітету чистоти (тобто обробка була фінішною).

Під час експериментальних досліджень на меті було оцінити вплив параметрів

хіміко-термічної обробки на топографію поверхні та фізико-механічні властивості

поверхневого зміцненого шару технічно чистого титану (Grade 2).

Випробування проводили на зразках (30 мм × 10 мм × 3 мм) технічно чистого

титану Grade 2 (аналог ВТ1-0) [133,134]. Зразки шліфували, використовуючи

абразивні стрічки із зернами Al 2O 3 (корунд) розміром 15 мкм з подальшим

поліруванням доводочними стрічками із розміром корундового зерна 9 мкм.

Тривалість обробки складала 30 хвилин на кожен із процесів за контактного

навантаження 0,1 МПа.

В якості ХТО було обрано такі методи термодифузійного насичення поверхні

титану: азотування та борування. Газове азотування [135] проводили у вакуумі за

температури 750⁰С (α-область) та 900⁰С (β-область) впродовж 5 годин в атмосфері

азоту, охолодження з піччю. Використовували газоподібний азот технічної чистоти,

який перед подачею в реакційний простір печі висушували та звільняли від кисню,

пропускаючи через капсулу з силікагелем та титанову стружку, нагріту на ~50⁰С

вище від температури насичення. Безконтактне борування [129] проводили за

температур 750⁰С (α-область) та 900⁰С (β-область) впродовж 5 годин, охолодження з

піччю. Насичували з порошку карбіду бору в вакуумі 1 Па. Зразки в робочу камеру

завантажували в спеціальному циліндричному контейнері з нержавіючої сталі

Х18Н10Т. У контейнер засипали порошок карбіду бору B 4C, створюючи шар

завтовшки 32 мм. Над шаром карбіду бору на відстані ~10 мм підвішували

досліджувані зразки.

Рельєф поверхні зразків досліджували методом трьохкрокової фазозсувної

інтерферометрії [114]. Для досліджень було зібрано експериментальну установку на

базі ІТГ. Установку монтували на інтерферометричному столі СИН-1. До складу

експериментальної установки, крім інтерферометра, входили: лазер (джерело
когерентного випромінювання), розширювач лазерного променя, ФЗЕ (на основі