Влияние структурного фактора на трибологические характеристики титанового сплава, полученного по технологии селективного электронно-лучевого плавления

Л.Е. Афанасьева, В.В. Измайлов, М.В. Новоселова

ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.ХХХ

Оригинальная статья

Аннотация: Статья посвящена экспериментальному исследованию влияния особенностей микроструктуры сплава Ti – 6Al – 4V, полученного по технологии электронно-лучевого плавления, на трибологические свойства: твердость; коэффициент трения; абразивную износостойкость. Микроструктура сплава, состоит из колоний α′ пластин толщиной 1,5…2 мкм и прослоек β-фазы размером 0,2 мкм. Измерение твердости проводили при малых нагрузках N = 1-2 Н (микротвердость) и при нагрузках N = 90-180 Н (твердость индентирования). Коэффициент трения определяли на микротрибометре по схеме шар – плоскость в паре со стальным индентором при нагрузках 2-5 мН. Износостойкость исследовали при трении о закрепленный абразив по схеме шар – плоскость. Проведены исследования микроструктуры и свойств образцов в двух взаимно перпендикулярных плоскостях: в слое и в направлении синтеза. Выявлена анизотропия микротвердости и коэффициента трения при малых нагрузках. В плоскости слоя микротвердость при нагрузках в несколько ньютонов на 900…1000 МПа ниже, чем на боковой поверхности образца. При малых нагрузках на контакт значение коэффициента трения в контакте сферического стального образца с плоской поверхностью слоя примерно на 20% ниже, чем в контакте того же стального образца с боковой поверхностью образца титанового сплава. С возрастанием нагрузки на контакт разница в свойствах исчезает. Абразивная износостойкость в направлении синтеза образца на 30% выше, чем в плоскости слоя, что объясняется ролью структурного фактора. Показано, что ориентация колоний α′ пластин оказывает влияние на трибологические свойства.

Ключевые слова: сплав титана, селективное электронно-лучевое плавление, микроструктура, твердость, коэффициент трения, износостойкость

• Афанасьева Людмила Евгеньевна – к.ф.-м.н., доцент кафедры технологии металлов и материаловедения, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
• Измайлов Владимир Васильевич – д.т.н., профессор кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»
• Новоселова Марина Вячеславовна – к.т.н., доцент кафедры прикладной физики, ФГБОУ ВО «Тверской государственный технический университет»

Ссылка на статью:

Афанасьева, Л.Е. Влияние структурного фактора на трибологические характеристики титанового сплава, полученного по технологии селективного электронно-лучевого плавления / Л.Е. Афанасьева, В.В. Измайлов, М.В. Новоселова // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2025. - Вып. 17. - С. __-__. DOI: 10.26456/pcascnn/2025.17.ХХХ. ⎘

Полный текст: загрузить PDF файл

Содержание |