Kształtowanie warstwy wierzchniej elementów ze stopu tytanu Ti-6Al-4V w wyniku przetapiania laserowego

• Autorzy: Filip R.

Warianty tytułu

EN

The laser remelting as a method of forming of Ti-6Al-4V titanium alloy surface layer

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przetopieniu laserem CO2 poddano warstw! wierzchni( stopu tytanu Ti-6Al-4V. Obróbki prowadzono w atmosferze azotu w celu uzyskania w warstwie przetopionej złożonej, wielofazowej struktury zawierającej azotki tytanu. Badano mikrostruktur warstwy przetopionej, stosuj(c mikroskop optyczny i elektronowy mikroskop skaningowy wyposażony w detektor EDS. Identyfikacji faz prowadzono metodą dyfraktometryczną, a badania twardości na przekroju poprzecznym warstwy stopowanej metodą Vickersa. Przeprowadzono badania odporno-ci na zużycie w warunkach tarcia suchego oraz odporności na korozji wytworzonej warstwy wierzchniej. Wyznaczono warto-. siły termoelektrycznej w obszarach strefy przetopionej. W strefie stopowania stwierdzono obecno-. dendrytycznych i płytkowych wydzieleń faz TiN i Ti2N rozmieszczonych w martenzytycznej osnowie. Twardość strefy przetopienia zmieniła się od 1450 do 800 HV0,2. Stwierdzono znaczny wzrost odporności na zużycie w warunkach tarcia suchego oraz zmniejszenie odporności na korozję stopowanej warstwy wierzchniej w porównaniu ze stopem Ti-6Al-4V.

EN

Laser remelting of the Ti-6Al-4V titanium alloy surface layer was carried out by a CO2 laser in a stream of nitrogen. The aim of this process was to obtain the multiphase layer contained titanium nitrides. Microstructural and chemical constitution were performed. The phases identification was carried out by diffractometer, and hardness of surface layer was measured on the surfach of cross-section using the Vickers method. The wear resistance test and corrosion test of the treated surface layer were performed. The thermoelectric power of the separated zones of remelted layer was determined. Laser remelting of the Ti-6Al-4V titanium alloy has produced surface layer chich consists of dendritic and lamellar shape TiN and Ti2N particles spaced in martensitic matrix. The hardness of remelted zone changes from 1450 to 800 HV0,2. It was found that considerable increasing of wear resistance and decreasing of corrosion resistance occur in comparison with untreated Ti-6Al- 4V titanium alloy.

Słowa kluczowe

PL

stop tytanu Ti-6Al-4V; kształtowanie warstwy wierzchniej; przetapianie laserowe; azot

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 30, nr 5
• Strony: 290--293
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Filip R.

• Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Politechnika Rzeszowska,

Bibliografia

• [1] Donachie M. J. Jr.: Titanium – A Technical Guide. ASM International, Materials Park Ohio (2000).
• [2] Titanium Alloys – Materials Properties Handbook. ASM International Materials Park Ohio (2002).
• [3] Nitkiewicz Z.: Wykorzystanie łukowych źródeł plazmy w inżynierii powierzchni. Wydawn. Wydziału Metalurgii i Inżynierii Materiałowej Politechniki Częstochowskiej, Częstochowa (2001).
• [4] Filip R., Sieniawski J.: Mikrostruktura i właściwości użytkowe warstwy wierzchniej stopu tytanu Ti-6Al-4V kształtowanej metodą stopowania laserowego. Inżynieria Materiałowa 3 (2006) 383-386.
• [5] Kusiński J.: Lasery i ich zastosowanie w inżynierii materiałowej. Akapit, Kraków (2000).
• [6] Burakowski T., Wierzchoń T.: Inżynieria powierzchni metali. WNT, Warszawa (1995).
• [7] Jiang M., Jiang X. P., Huang J. G.: Microstructures of Laser Cladded Iron, Nickel and Cobalt-Base Coatings. Materials Letters 12 (1989) 453-458.
• [8] Ignatiev M., Kovalev E., Melekhin I., Smurov I.: Investigation of the hardening of a titanium alloy by laser nitriding. Wear 166 (1993) 233-236.
• [9] De Damborenea J.: Surface modification of metals by high power lasers. Surface And Coatings Technology 100 (1998) 377-382.
• [10] Badekas H., Panagopoulos C., Economou S.: Laser surface treatment of titanium. Journal of Materials Processing Technology 44 (1994) 54-60.
• [11] Xin H., Watson L. M., Baker T. N.: Surface analytical studies of a laser nitrided Ti-6Al-4V alloy. Acta Materialia 46 (1998) 1949-1961.
• [12] Mridha S., Baker T. N.: Surface cracking in laser-nitrided titanium of commercial purity and possible ways of reducing these defects. Processing of Advanced Materials 4 (1994) 85-94.
• [13] Hu C., Baker T. N.: Investigation of the temperature field developed by a spinning beam in laser processing. Metallurgical and Materials Transactions 27A (1996) 4039-4047.