The Influence of Nickel on the Properties of the Deposited Alloys of Titanium-Aluminum System

Abstract

ВЛИЯНИЕ НИКЕЛЯ НА СВОЙСТВА НАПЛАВЛЕННЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ТИТАН-АЛЮМИНИЙ © 2019 А.И. Ковтунов, доктор технических наук, доцент, профессор кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы» А.Г. Бочкарев, аспирант кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы» Д.И. Плахотный, старший преподаватель кафедры «Сварка, обработка материалов давлением и родственные процессы» Тольяттинский государственный университет, Тольятти (Россия) А.А. Гущин, инженер ООО «Средневолжский сертификационно-диагностический центр "Дельта"», Тольятти (Россия) Ключевые слова: аргонодуговая наплавка; интерметаллидные сплавы; твердость; износостойкость; жаростойкость; алюминиды титана; легирование; никель. Аннотация: Разработка и освоение новых конструкционных материалов на основе титана, сочетающих в себе высокие показатели жаростойкости, низкой плотности, является весьма актуальной задачей современного материаловедения. Существующие материалы на основе интерметаллидных сплавов системы Ti-Al имеют низкую пластичность при комнатных температурах, что затрудняет их практическое применение. Одним из путей повышения пластичности алюминидов титана является легирование интерметаллидного сплава. Применение компонентов, растворимых в алюминидах титана, которые находятся в непосредственной близости с алюминием и титаном в периодической таблице Д.И. Менделеева, позволит повысить пластичность интерметаллидного сплава на основе Ti-Al. В статье представлены результаты исследования процессов аргонодуговой наплавки сплавов системы Ti-Al, легированных никелем с применением алюминиевой и никелевой присадочных проволок. Установлена зависимость между режимами наплавки и химическим составом наплавленного металла, а также определено влияние никеля на твердость, износостойкость, жаростойкость и трещиноустойчивость наплавленных сплавов системы Ti-Al. Проведенные исследования показали, что легирование никелем в количестве 4,5-11,7 % (по массе) при содержании алюминия 10,4-34 % (по массе) повышает твердость и износостойкость наплавленного металла. Легирование никелем в указанных пределах при содержании алюминия до 33 % не повышает жаростойкость наплавленных сплавов в сравнении с нелегированным интерметаллидным сплавом на основе Ti-Al. При легировании никелем наплавленных сплавов с содержанием алюминия более 33 % жаростойкость наплавленного металла повышается. Легирование никелем увеличивает вероятность образования трещин в наплавленных сплавах системы Ti-Al, что связано с образованием в структуре металла включений хрупкой фазы Ti 2 Ni.