Исследование коррозионных свойств титана для аддитивных технологий

Abstract

RU: Широкому распространению аддитивных технологий препятствует отличие зарубежных сплавов по химическому составу, используемых в отечественном производстве. Работа посвящена исследованиям коррозионной стойкости сплава ВТ1-0, полученного при помощи аддитивных технологий из отечественного порошка титана. Показано, что использование несферических порошков титана для аддитивных технологий приводит к формированию низкого уровня коррозионных свойств, что требует проведения дополнительных исследований в этом направлении. Оценка коррозионной стойкости исследуемых образцов показала, что скорость коррозии наплавленного порошкового сплава ВТ1-0 превышает скорость коррозии сплава ВТ20, полученного по традиционной технологии изготовления (методом обработки давлением) в 2,7 раза. В то же время скорость коррозии переходной зоны несколько ниже, чем зоны порошкового наплавленного титана ВТ1-0, однако выше, чем деформированного сплава ВТ20, и составляет 0,394 г/(м2 × год). Вероятной причиной возникновения значительной разницы в скоростях коррозионного разрушения сплавов ВТ1-0 и ВТ20 может служить наличие значительного количества внутренних дефектов в наплавленном порошковом материале ВТ1-0. В этой святи следует предполагать, что для повышения коррозионной стойкости аддитивной электронно-лучевой наплавки выполненной с использованием титанового порошка марки ВТ1-0, первостепенной задачей является минимизация вероятности образования внутренних дефектов в наплавленных слоях. Как правило, повышение качества электронно-лучевой наплавки достигается путем подбора и оптимизации технологических режимов (ток луча, скорость перемещения лучевой пушки, толщина наносимого слоя порошка и др.).

UK: Значному поширенню адитивних технологій перешкоджає відмінність зарубіжних сплавів за хімічним складом, використовуваних у вітчизняному виробництві. Стаття присвячена дослідженням корозійної стійкості сплаву ВТ1-0, отриманого за допомогою адитивних технологій із вітчизняного порошку титану. Показано, що використання несферичних порошків титану для адитивних технологій спричинює формування низького рівня корозійних властивостей, що вимагає проведення додаткових досліджень у цьому напрямку. Оцінка корозійної стійкості досліджуваних зразків показала, що швидкість корозії наплавленого порошкового сплаву ВТ1-0 перевищує швидкість корозії сплаву ВТ20, отриманого за традиційною технологією виготовлення (методом обробки тиском) в 2,7 раза. У той же час швидкість корозії перехідної зони дещо нижча, ніж зони порошкового наплавленого титану ВТ1-0, проте вища, ніж деформованого сплаву ВТ20, і становить 0,394 г/(м2 × рік). Ймовірною причиною виникнення значної різниці у швидкостях корозійного руйнування сплавів ВТ1-0 і ВТ20 може служити наявність великої кількості внутрішніх дефектів у наплавленому порошковому матеріалі ВТ1-0. У зв'язку із цим слід припускати, що для підвищення корозійної стійкості адитивного електронно-променевого наплавлення, виконаного з використанням титанового порошку марки ВТ1-0, першочерговим завданням постає мінімізація ймовірності утворення внутрішніх дефектів у наплавлених шарах. Як правило, підвищення якості електронно-променевого наплавлення досягається шляхом підбору оптимізації технологічних режимів (струм променя, швидкість переміщення променевої гармати, товщина шару порошку, що наноситься тощо).

EN: The difference of foreign alloys prevents wide distribution of additive technologies on chemical composition used in a home production. The work is devoted to research on corrosion resistance of the alloy of VТ1-0 obtained by additive technologies from home powder of titanium. It is shown that the use of non-spherical powders of titanium for additive technologies results in formation of low level of corrosive properties, that requires the realization of additional research in this area. An assessment of the corrosion resistance of the studied samples showed that the corrosion rate of the deposited powder alloy VT1-0 exceeds the corrosion rate of the alloy VT20 obtained by the traditional manufacturing technology (pressure treatment method) by 2.7 times. At the same time, the corrosion rate of the transition zone is somewhat lower than that of the powder deposited titanium VT1-0, but higher than that of the deformed VT20 alloy and is 0.394 g / (m2 × year). The probable reason for the occurrence of significant difference in the rates of corrosion destruction of VT1-0 and VT20 alloys may be the presence of a significant amount of internal defects in the deposited powder material VT1-0. In this regard, it should be assumed that in order to increase the corrosion resistance of additive electron-beam surfacing performed by using VT1-0 grade titanium powder, the primary task is to minimize the probability of formation of internal defects in the deposited layers. As a rule, improvement of the quality of electron-beam surfacing is achieved by selecting and optimizing technological modes (beam current, travel rate of beam gun, thickness of the applied powder layer, etc.).