ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ДАННЫЕ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

⇐ ПредыдущаяСтр 5 из 5

Анодной обработке в течение 5 минут подвергались цилиндрические образцы из титанового сплава ВТ-6 диаметром 12 и высотой 15 мм. Насыщение поверхностного слоя осуществлялось бором из водного электролита, содержащего хлорид аммония (10масс. %) и борную кислоту (3 масс. %). После насыщения в течение 5 минут производилась закалка в электролите. Электропроводность рабочего раствора электролита в пределах 109 мСм/см является достаточной, чтобы проводить обработку титана при высоких температурах.

Вольт-температурная (ВТХ) и вольт-амперная (ВАХ) характеристики при обработке титанового сплава в электролитной плазме довольно типичны (рис. 3.1, 3.2). Температура нагрева растет от 800 до 1000 ^оС с повышением напряжения от 195 до 300 В. Указанный температурный диапазон наиболее приемлемый для обработки, т.к. диффузионное насыщение металлов и их сплавов бором эффективно только при высоких температурах.


Рис. 3.1. Вольт-температурная характеристика нагрева титанового сплава в водном растворе хлорида аммония и карбамида	Рис. 3.2. Вольт-амперная характеристика нагрева титанового сплава в водном растворе хлорида аммония и карбамида

Рис. 3.3.Зависимость изменения массы образцов от температуры обработки титанового сплава ВТ-6 в водном электролите на основе хлорида аммония и борной кислоты.

Установлено, что при всех температурах обработки анодное растворение превалирует над окислением поверхности и диффузией бора, что видно на рис 3.3. Можно отметить, что с увеличением температуры обработки влияние анодного растворения возрастает и значительно доминирует. Так, минимальное значение изменения массы после обработки характерно для поверхности, обработанной при 800 ^ОС, а максимальное при 1000 ^ОС. Однако, полученные данные могут быть завышены, т.к. формирующийся при обработке титанового сплава оксидный слой имеет рыхлую структуру и частично отшелушивается при закалке в электролите.

В результате анодного борирования на поверхности микроструктурно выявляется оксидный слой и диффузионный слой (рис. 3.4). Толщина оксидного слоя возрастает с увеличением температуры обработки, что связано с интенсификацией окисления образца-анода парами воды в ПГО. Модифицированный слой наблюдается при всех температурах обработки. Однако, диффузионный слой (предположительно твердый раствор бора в титане и бориды) отчетливо наблюдается после обработки при 1000 °С (рис.3.4 д), что коррелирует с максимальным значением микротвердости на поверхности (рис.3.5), которое достигается в результате уплотнения кристаллической решетки в поверхностном слое.



	Рис. 3.4.Микроструктура поверхностного слоя титанового сплава ВТ6 после анодного электролитно-плазменного борирования при разных температурах, где: а – 800 ^оС, б – 850 ^оС, в – 900 ^оС, г – 950 ^оС, д – 1000 ^оС.

Рис. 3.5.Микротвердость поверхностного слоя титанового сплава ВТ6 после анодного борирования при разных температурах

Согласно профилометрическим исследованиям поверхности ВТ6 после анодного электролитно-плазменного борирования установлено, что с повышением температуры обработки происходит рост шероховатости на поверхности материала. Данная зависимость объясняется неоднородностью и рыхлостью оксидного слоя на обработанной поверхности, что и приводит росту шероховатости поверхности (рис. 3.6).

Рис. 3.6.Шероховатость поверхности титанового сплава ВТ6 до и после анодного электролитно-плазменного борированния при разных температурах

Коррозионные испытания обработанной поверхности в растворе Рингера показали, что минимальное значение плотности тока коррозии наблюдается при температурах обработки 850 и 1000 ^ОС (рис.2). При этом, плотность тока коррозии для сырого образца составляет 0,08 мкА/см². На рост плотности тока коррозии может оказывать влияние сильно развитая пористая структура в оксидном слое, которым покрыт образец после обработки. Отрицательное воздействие на коррозионное поведение также могут оказывать ионы хлора, которые вероятно осаждаются в порах в оксидном слое. Так потенциал коррозии уменьшается от –271 мВ у необработанных образцов до –(271-343) мВ у насыщенных бором. Минимальное значение потенциала коррозии выявлено у поверхности, обработанной при 850 ^ОС, и совпадает со значением для контрольного образца.

Рис. 3.7. Зависимость плотности тока коррозии от температуры обработки титанового сплава ВТ-6 в водном электролите на основе хлорида аммония, аммиака и ацетона

Дата добавления: 2018-08-06; просмотров: 302; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

⇐ Предыдущая 1 2 3 45

Мы поможем в написании ваших работ!