SURFACE MODIFICATION OF THE Ti-6Al-4V ALLOY UNDER THE ACTION OF HIGH-ENERGY PLASMA
Abstract
The results of investigation of elemental and phase composition, structure, microhardness, and friction coefficient of the Ti-6Al-4V alloy surface layer treated by compression plasma flows are presented. The findings showed that the plasma impact resulted in forming a modified layer with the thickness of up to 24 μm containing δ-TiNx, α′-Ti(N), α-Ti and β-Ti phases. The treatment of the Ti-6Al-4V alloy by compression plasma flows led to a more uniform alloying element distribution in the modified layer and to a decrease of the aluminium concentration. The plasma surface modification allows the surface layer microhardness to be increased by a factor of 1.5 and the friction coefficient to be decreased by a factor of 2 in comparison with the initial sample.
About the Authors
N. N. CHERENDA
Belarusian State University, Minsk
Belarus
Belarus
A. V. BASALAI
Physical Technical Institute of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk
Belarus
Belarus
V. I. SHYMANSKI
Belarusian State University, Minsk
Belarus
Belarus
V. V. UGLOV
Belarusian State University, Minsk
Belarus
Belarus
V. M. ASTASHYNSKI
A. V. Luikov Heat and Mass Transfer Institute of the National Academy of Sciences of Belarus, Minsk
Belarus
Belarus
References
1. Liu, X. Surface modification of titanium, titanium alloys and related materials for biomedical applications / X. Liu, P. K. Chu, Ch. Ding // Mater. Sci. and Eng. R. – 2004. – Vol. 47. – P. 49–121.
2. Перспективные технологии легких и специальных сплавов / А. А. Ильин [и др.] // Применение титана и его сплавов в медицине. – М.: ФИЗМАТЛИТ, 2006. – С. 399–408.
3. Okazaki, Y. Corrosion resistance, mechanical properties, corrosion fatigue strength and biocompatibility of new Ti alloys without V for medical implants / Y. Okazaki, E. Shimura // Proc. World conf. on titanium, 9th. – St. Peterburg, 1999. – P. 1135–1150.
4. Gotman, I. Characteristics of metals used in implants / I. Gotman // J. of Endourology. – 1997. – Vol. 11, N 6. – P. 383–388.
5. Азотирование поверхностного слоя стали и титана компрессионными плазменными потоками / Н. Н. Черенда [и др.] // Поверхность. Рентгеновские, синхротронные и нейтронные исследования. – 2012. – № 4. – C. 35–42.
6. Структурно-фазовые превращения в титане, легированном атомами хрома и молибдена при воздействии компрессионных плазменных потоков / В. В. Углов [и др.] // Перспективные материалы. – 2010. – № 1 – С. 24–32.
7. Колачев, Б. А. Титановые сплавы разных стран: справочник / Б. А. Колачев, И. С. Полькин, В. Д. Талалаев. – М.: ВИЛС, 2000 – 316 с.
8. Перспективные радиационно-пучковые технологии обработки материалов / В. А. Грибков [и др.]; под ред. Б. А. Калина. – М.: Круглый год, 2001. – 528 с.
9. Физические величины: справочник / А. П. Бабичев [и др.]; под ред. И. С. Григорьева, Е. З. Мейлихова. – М: Энергоатомиздат, 1991. – 1232 с.
10. Шиманский, В. И. Структурно-фазовое состояние титана, легированного атомами Mo, Cr, Ni, Zr и Al при воздействии компрессионными плазменными потоками и сильноточными электронными пучками: дис. … канд. физ.- .- мат. наук: 01.04.07 / В. И. Шиманский. – Минск, 2013. – 175 с.
11. Краткий справочник по химии / под общ. ред. О. Д. Куриленко. – Киев: Навукова думка, 1974. – 991 с.
12. Беркович, И. И. Трибология. Физические основы, механика и технические приложения: учебник для вузов / И. И. Беркович, Д. Г. Громаковский. – Самара: Изд-во Самар. гос. техн. ун-та, 2000. – 268 с.
Review
Views: 874
Email this article 