Пугачевська Є. П. Розробка композиційних матеріалів і покриттів на основі дибориду титану-хрому для підвищення зносостійкості титанових сплавів в умовах фретинг-корозії

Дисертацію присвячено розробленню композиційних матеріалів TiCrB2-(Ni-Cr), визначенню оптимальних параметрів нанесення ЕІЛ-покриттів електродами на основі композитів ТБХН та дослідженню впливу їх структурно-фазового складу на триботехнічні властивості. Проведені дослідження механізму зношування титанових сплавів дозволили сформулювати принципи вибору сполук матеріалів для роботи за умов фретинг-корозії. На підставі цих принципів розроблено новий композиційний матеріал TiCrB2-(Ni-Cr). На основі встановлених закономірностей змочування та контактної взаємодії TiCrB2 з нікелем та його сплавами вибрано оптимальний склад металевої зв'язки - Ni-15мас.%Cr. Розроблено три склади матеріалу з 30, 40, 50 мас.% металевої зв'язки. Композиційні матеріали системи TiCrB2-(Ni-Cr) мають гетерофазну структуру, в якій зерна дибориду титану-хрому рівномірно розподілені в нікель-хромовій матриці. У процесі тертя на поверхні матеріалу формуються дискретні захисні оксидні плівки внаслідок селективної здатності до окиснення тугоплавкої та металевої складової композиту з утворенням складних оксидів титану і хрому (оксиди тугоплавкої складової) та складних оксидів нікелю та хрому (оксиди металевої зв'язки), які працюють на запобігання підвищеного зносу матеріалу. Робочою є дискретна плівка, що формується на поверхні тугоплавкої складової матеріалу, тому найвищу зносостійкість має композит з 30 мас.% зв'язки. Завдяки реалізації окисного механізму зношування композиційні матеріали мають високу зносостійкість, яка перевищує зносостійкість титанових сплавів у 2-4 рази. У результаті електроіскрового легування титанового сплаву електродами ТБХН на його поверхні формується покриття, що складається з модифікованого шару, насиченого тугоплавкою складовою розміром 0,5 мкм, та ділянок з конгломератами дибориду титану-хрому розміром 3-4 мкм. Такі покриття підвищують зносостійкість титанових сплавів ВТ-3 та ВТ-22 у 2-4 рази.