Influence of complex treatment on the properties of titanium alloys VT-6

Abstract

The paper presents new results on investigation of structure and physical-mechanical properties of near surface layers of titanium alloys VT-6 after (W+, Mo+) ion implantation and subsequent thermal annealing under 550oC during 2 hours. Using back scattering (RBS) of helium ions and protons, scanning electron microscopy (SEM) with microanalysis (EDS), (WDS), proton (ion) induced X-ray emission (PIXE), X-ray phase analysis (ERD) with a sliding beam geometry (0.5oC), Mössbauer spectroscopy (MS), measurements of nanohardness and elastic modulus, friction wear (cylinder-plate), measurements of corrosion resistance in a salt solution, we investigates VT-6 samples, and determined their fatigue resistance under cyclic loads. Two times increase of the hardness, decrease of wear and increased fatigue resistance was found, which was related to the formation of small dispersion (nanodimension) nitride, carbonitride, and intermetalloid phases.

В роботі представлені нові результати з вивчення структури та фізико-механічних властивостей поверхневого шару у титанових сплавів ВТ-6 після іонної імплантації іонами (W +, Mo +) і подальшого відпаленя при 550oC протягом год. Методами зворотного розсіювання іонів гелію і протонів (RBS), скануючої електронної мікроскопії (SEM) і мікроаналізу (EDS), (WDS), протонів (іонів) індукованого рентгенівського випромінювання (PIXE), рентгенофазового аналізу (ERD) з ковзною геометрією пучка (0.5oC), месбауерівської спектроскопії (МС), вимірювання нанотвердості і модуля пружності, тертя (циліндр-пластини), вимірювання корозійну стійкість в сольовому розчині, вивчено для зразків сталі ВТ-6. Досліджено їх опір при циклічних навантаженнях. Виявлено, що у два рази збільшуеться жорсткість, зниження до зносу і збільшення опору втоми. Показано, що отримані властивості обумовлені формуванням дрібнодисперснї структури, карбонітрідів і інтерметалоїдної фаз.