Nitridavimo poveikis Gr.5 titano lydinio paviršiaus kietumui

Jan 07, 2026

Palik žinutę

Gr.5 titano lydinys, kaip svarbi didelio našumo{1}}konstrukcinė medžiaga, plačiai naudojamas gynybos pramonėje, aviacijos pramonėje, medicinos prietaisuose ir kitose srityse dėl didelio specifinio stiprumo, puikaus atsparumo korozijai, mažo tankio ir gero biologinio suderinamumo. Dėl savo išskirtinių savybių jis tapo pageidaujama medžiaga gerinant ginklų ir įrangos našumą ir lengvumą. Šiuo metu karinių sausumos ginklų srityje tipiškiausi jos taikymo atvejai yra pagrindinis mūšio tankas M1A1, kovinė transporto priemonė M2 Bradley ir lengva 155 mm haubica M777. Tobulėjant mokslui ir technologijoms, didėja reikalavimai didelio našumo ir lengvo svorio ginklams ir įrangai. Tačiau mažas titano lydinių kietumas ir mažas atsparumas dilimui paprastai riboja jų taikymą karinėje veikloje.

 

Gr.5 titano lydinio paviršių apdorojus jonų azotavimu, susidaro TiN ir Ti2N fazės, kurių kristalinė struktūra yra gana išbaigta ir tvarkinga. Nitriduoto sluoksnio mikrostruktūra parodyta 1 paveiksle. Gr.5 titano lydinio mėginio vidutinis kietumas be azotinio apdorojimo yra 345HV, o po apdorojimo azotavimu vidutinis kietumas siekia 430HV, tai yra 25% didesnis nei pagrindinės medžiagos. Gr.5 titano lydinio paviršiaus kietumas žymiai pagerėjo, daugiausia dėl skatinančio temperatūros poveikio azoto atomų difuzijos elgsenai ir nitrido sluoksnių susidarymui. Jonų nitridavimo proceso metu azoto atomai ant medžiagos paviršiaus sudaro didelio kietumo nitrido sluoksnį, efektyviai padidindami titano lydinio paviršiaus kietumą. Po žemos temperatūros apdorojimo nitridavimu Gr.5 titano lydinio paviršiuje susidaro nitrido sluoksnis, sudarytas iš TiN ir Ti2N. Titano nitridai pasižymi itin dideliu kietumu, o nitrido sluoksnis yra gana tankus. Nitrido sluoksnio susidarymas ir kaupimasis titano lydinio paviršiuje padidina paviršiaus kietumą.

 

Microstructure of the nitrided layer of titanium alloy
1 pav. Titano lydinio nitriduoto sluoksnio mikrostruktūra
Siųsti užklausą