Details

Title: Увеличение механических характеристик сплава АК5М2, упрочненного методом ваккумно-дугового нанесения металлических покрытий // Инженерная физика: научно-технический журнал. – 2023. – С. 38-47
Creators: Шляров В. В.; Серебрякова А. А.; Загуляев Д. В.; Иванов Ю. Ф.; Устинов А. М.
Imprint: 2023
Collection: Общая коллекция
Subjects: Машиностроение; Упрочнение металлов; сплавы; механические характеристики; металлические покрытия; вакуумно-дуговое напыление; усталость металлов; структура металлов; растяжение металлов; alloys; mechanical characteristics; metal coatings; vacuum arc spraying; metal fatique; structure of metals; stretching of metals
UDC: 621.78
LBC: 34.65
Document type: Article, report
File type: Other
Language: Russian
DOI: 10.25791/infizik.4.2023.1321
Rights: Доступ по паролю из сети Интернет (чтение)
Record key: RU\SPSTU\edoc\70812

Allowed Actions: View

Annotation

В работе исследованы механические характеристики сплава АК5М2 упрочненного нанесением титанового покрытия. Покрытия различной толщины (1, 3, 5 мкм) нанесены вакуумно-дуговым методом на образцы в форме пропорциональных лопаток. Образцы подвергали двум видам механических испытаний: одноосное растяжение с постоянной скоростью и усталостное нагружение. Состояние элементного и фазового состава, дефектной субструктуры системы "пленка/подложка" изучали методами сканирующей и просвечивающей дифракционной электронной микроскопии, выявлено, что вакуумно-дуговое напыление пленки титана сопровождается формированием многослойной системы. Методами микрорентгеноспектрального анализа выявлено, что переходный слой обогащен атомами кремния и содержит атомы титана и алюминия. Индицирование микроэлектронограммы, полученной с напыленной пленки, выявило присутствие, кроме рефлексов alpha-Ti, рефлексов кремния, алюминида титана состава Al[3]Ti, силицида титана состава Ti[5]Si[3]. Данные микрорентгеноспектрального анализа выявили наличие термодиффузионных процессов, происходящих при напылении пленки титана на силумин. Контактным нанопрофилометром были проведены исследования шероховатости напыленной поверхности, на основании которых установлено, что шероховатость Ra поверхности лопаток сплава АК5М2 после напыления пленки титана толщиной 5 мкм снижается в 2,6 раза по отношению к шероховатости лопаток силумина до напыления пленки титана. Конечным итогом исследования сплава АК5М2 упрочненного нанесением титанового покрытия стали значительные качественные и количественные преобразования исследуемых характеристик.

In this paper, the mechanical characteristics of the AK5M2 alloy hardened by applying a titanium coating are studied. Coatings of various thicknesses (1, 3, 5 mum) were deposited by the vacuum-arc method on samples in the form of proportional blades. The samples were subjected to two types of mechanical tests: uniaxial tension at a constant rate and fatigue loading. The state of the elemental and phase composition, the defective substructure of the " lm/substrate" system was studied by scanning and transmission diffraction electron microscopy, it was found that vacuum-arc deposition of a titanium lm is accompanied by the formation of a multilayer system. X-ray microanalysis revealed that the transition layer is enriched in silicon atoms and contains titanium and aluminum atoms. The indexing of the microelectron diffraction pattern obtained from the deposited lm revealed the presence, in addition to the alpha-Ti reections, of silicon, titanium aluminide of the composition Al[3]Ti, and titanium silicide of the composition Ti[5]Si[3]. The data of X-ray microanalysis revealed the presence of thermal diffusion processes occurring during the deposition of a titanium lm on silumin. A contact nanopro lometer was used to study the roughness of the deposited surface, on the basis of which it was found that the surface roughness Ra of the blades of the AK5M2 alloy after deposition of a titanium lm with a thickness of 5 mum decreases by 2.6 times in relation to the roughness of silumin blades before deposition of the titanium lm. The nal result of the study of the AK5M2 alloy hardened by applying a titanium coating was a signi cant qualitative and quantitative transformation of the studied characteristics.

Usage statistics

stat Access count: 14
Last 30 days: 2
Detailed usage statistics