Tytuł artykułu
Autorzy
Identyfikatory
Warianty tytułu
Microstrcture and properties of Ti-6Al-4V surface layer prepared by laser alloying
Konferencja
Krajowa Konferencja ,,Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym" (III; 28.05 - 01.06.2006; Międzyzdroje, Polska)
Języki publikacji
Abstrakty
Stopowanie laserowe jest metodą obróbki cieplno-chemicznej warstwy wierzchniej elementów ze stopów tytanu stosowanych w różnych dziedzinach techniki ze szczególnym uwzględnieniem mechatroniki. Pozwala zwiększyć ich trwałość i niezawodność w eksploatacji. W badaniach używano proszek SiC firmy Aldrich. Warstwę wierzchnią przetapiano laserem ciągłym CO2 o mocy 1kW. Gazem osłonowym był argon - natężenie przepływu 10 l/min. Dla przetopionych warstw dokonano oceny efektywności procesu stopowania oraz ich właściwości. Wykonano badania mikrostruktury warstwy stopowanej i strefy wpływu ciepła oraz badania fraktograficzne powierzchni przełomu w strefie stopowania, a także pomiary siły termoelektrycznej. Skład chemiczny strefy przetopienia ustalono metodą mikroanalizy rentgenowskej natomiast skład fazowy metodą dyfrakcyjną. Twardość warstw stopowanych określono metodą Vickersa. Odporność na zużycie w warunkach tarcia suchego przyjęto jako kryterium oceny możliwości efektywnego wzbogacania węglikiem krzemu warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-4V. Uzyskano warstwy stopowane zawierające fazy TiC, SiC oraz Ti5Si3 o dużej twardości i podwyższonej odporności na zużycie w porównaniu z warstwami konstytuowanymi metodami konwencjonalnej obróbki cieplno-chemicznej.
Laser alloying exemplifies new method of thermo-chemical treatment of surface layer and it is used for machine elements made of titanium alloys. This process is applied to different enginering domains, particularly to mechatronics and it is designed to enhance durability and lifetime of elements. The SiC powder was used in performed investigations. The surface layer was remelting using CO2 1kW laser in argon atmosphere with blast intensity equal to 10 l/min. Alloyed surface layers were investigated and efficiency of alloying process as well as properties were estimated. Microstructure and fracture examinations of the alloyed layer and heat affected zone were performed. Phase and chemical composition was determined using microanalysis and diffraction methods. Microhardness and thermo-electric power on the cross-section of laser treated zone were investigated. Abrasive wear resistance under dry friction was a criterion of the surface layer enrichment efficiency. Laser treated layer included hard ceramic particles of TiC, SiC and Ti5Si3 phases spaced in martensitic matrix. The layer possess high hardness and abrasive wear resistance in comparison with layers created by the conventional thermo-chemical treatment.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
383--386
Opis fizyczny
Bibliogr. 12 poz., rys., tab.
Twórcy
Bibliografia
- [1] Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali. WNT, Warszawa 1995
- [2] Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Wydawnictwo Naukowe „Akapit”, Kraków 2000
- [3] Filip R.: Kształtowanie mikrostruktury warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-4V poprzez stopowanie laserowe. Inżynieria Materiałowa. 5,2005
- [4] Filip R., Sieniawski J.: Azotowanie stopu tytanu Ti-6Al-4V w warunkach przetopienia laserowego. Inżynieria Materiałowa. 5,2005
- [5] Filip R.: Wzbogacanie warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al- 4V węglem w warunkach przetopienia laserowego. VIII Ogólnopolska Konferencja "Tytan i jego stopy". Warszawa- Serock 24-25.10.2005
- [6] Jiang P., He XL., Li X.X., Zu L.G., Wang H.M.: Wear resistance of a laser surface alloyed Ti-6Al-4V alloy. Surface and Coatings Technology. 130,2000
- [7] Nwobu A.I.P., Rawlings R.D., West D.R.F.: Nitride formation in titanium based substrates during laser surface melting in nitrogen-argon atmospheres. Acta Mater. 47,1999
- [8] Courant B., Hantzperque J., Benayoun S.: Surface treatment of titanium by laser irradiation to improve resistance to dry-sliding friction. Wear. 236,1999
- [9] Jiang P., He XL., Li XX., Zu L.G., Wang H.M.: Wear resistance of a laser surface alloyed Ti-6Al–4V alloy. Surface and Coatings Technology. 130,2000
- [10] Abboud J.H, West D.R.F.: Microstructure of titanium injected with SiC particles by laser processing. Journal of Materiale Science Letters. 10,1991
- [11] Mridha S., Baker T.N.: Metal matrix composite layer formation with 3 |am SiC powder on IMI318 titanium alloy surfaces through laser treatment. Journal of Materials Processing Technology. 63,1997
- [12] Bylica A., Sieniawski J.: Tytan i jego stopy. PWN, Warszawa 1985
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BPL6-0005-0064