RU2819010C1 - Method of alloying surface of articles made from titanium or alloys on its basis with formation of boride components of chromium and titanium by laser processing - Google Patents
Method of alloying surface of articles made from titanium or alloys on its basis with formation of boride components of chromium and titanium by laser processing Download PDFInfo
- Publication number
- RU2819010C1 RU2819010C1 RU2023110774A RU2023110774A RU2819010C1 RU 2819010 C1 RU2819010 C1 RU 2819010C1 RU 2023110774 A RU2023110774 A RU 2023110774A RU 2023110774 A RU2023110774 A RU 2023110774A RU 2819010 C1 RU2819010 C1 RU 2819010C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium
- chromium
- reaction mixture
- boron
- components
- Prior art date
Links
- 239000011651 chromium Substances 0.000 title claims abstract description 68
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 68
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 67
- 239000010936 titanium Substances 0.000 title claims abstract description 62
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 61
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 60
- 238000012545 processing Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 31
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims abstract description 31
- 238000005275 alloying Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 27
- ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N Boron Chemical compound [B] ZOXJGFHDIHLPTG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 43
- 229910052796 boron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 43
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims abstract description 42
- 229910000604 Ferrochrome Inorganic materials 0.000 claims abstract description 25
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 22
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 12
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims abstract description 11
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims abstract description 10
- 239000011541 reaction mixture Substances 0.000 claims description 69
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 15
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 13
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 13
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 claims description 9
- 238000013532 laser treatment Methods 0.000 claims description 9
- 239000003973 paint Substances 0.000 claims description 5
- 238000007792 addition Methods 0.000 claims description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 14
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 10
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 abstract description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 abstract description 3
- 238000005542 laser surface treatment Methods 0.000 abstract 1
- 238000003913 materials processing Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910000765 intermetallic Inorganic materials 0.000 description 13
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 10
- 239000000463 material Substances 0.000 description 10
- 238000004381 surface treatment Methods 0.000 description 7
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000011282 treatment Methods 0.000 description 6
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 description 5
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 5
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 5
- NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N Raney nickel Chemical compound [Al].[Ni] NPXOKRUENSOPAO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000010953 base metal Substances 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 4
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 4
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N alumane;titanium Chemical compound [AlH3].[Ti] UQZIWOQVLUASCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 3
- 150000004767 nitrides Chemical class 0.000 description 3
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 3
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N B#[Ti]#B Chemical compound B#[Ti]#B QYEXBYZXHDUPRC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910033181 TiB2 Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 239000012042 active reagent Substances 0.000 description 2
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- -1 carbon Chemical compound 0.000 description 2
- UMUXBDSQTCDPJZ-UHFFFAOYSA-N chromium titanium Chemical compound [Ti].[Cr] UMUXBDSQTCDPJZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000010892 electric spark Methods 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 2
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 2
- 239000006104 solid solution Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 238000012876 topography Methods 0.000 description 2
- 102220504526 Dolichyl-diphosphooligosaccharide-protein glycosyltransferase subunit 4_V23K_mutation Human genes 0.000 description 1
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000979 O alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 102220479482 Puromycin-sensitive aminopeptidase-like protein_C21D_mutation Human genes 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012255 powdered metal Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000003870 refractory metal Substances 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003892 spreading Methods 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Abstract
Description
Изобретение относится к области обработки материалов лазерным лучом и модификации поверхности при лазерной наплавке легирующих составов и может быть использовано для формирования легированного слоя, обладающего высокой твердостью и износостойкостью на поверхности изделий из титана или сплавов на его основе.The invention relates to the field of processing materials with a laser beam and surface modification during laser surfacing of alloying compositions and can be used to form an alloy layer with high hardness and wear resistance on the surface of products made of titanium or titanium-based alloys.
Из уровня техники известен способ получения компактных материалов, содержащих диборид титана, методом самораспространяющегося высокотемпературного синтеза, включающий приготовление реакционной смеси из порошкообразных компонентов в виде ферротитана и ферробора с последующим компактированием и инициированием процесса СВС (Патент РФ №2658566 С2, МПК С22С 29/14, B22F 3/23. 21.06.2018. Бюл. №18). Данный способ предусматривает получение компактных материалов с диборидом титана путем нагрева смеси компонентов, при этом, способ не позволяет формировать легированные слои, содержащие боридные составляющие, на поверхности титана или сплавов на его основе.The prior art knows a method for producing compact materials containing titanium diboride using the method of self-propagating high-temperature synthesis, including the preparation of a reaction mixture from powdered components in the form of ferrotitanium and ferroboron, followed by compaction and initiation of the SHS process (RF Patent No. 2658566 C2, IPC C22C 29/14, B22F 3/23. 06/21/2018. This method involves the production of compact materials with titanium diboride by heating a mixture of components, while the method does not allow the formation of alloyed layers containing boride components on the surface of titanium or alloys based on it.
Из уровня техники известны способы формирования методом электроискрового легирования износостойких слоев на поверхности деталей из титана или титанового сплава. Данные способы включают нанесение на поверхность обрабатываемых деталей из титана или титанового сплава слоя порошкообразного графита методом фрикционного намазывания (Бойцов А.Г. и др. Упрочнение поверхностей деталей комбинированными способами. М.: Машиностроение, 1991) и материала на основе углерода в виде краски или пасты (Патент РФ №2621750 С2, МПК В23Н 9/00, В23Н 1/00, В23Н 1/06. 07.06.2017. Бюл. №7) с последующей электроискровой обработкой поверхности. Недостатком данных способов является ограничения по регулированию составом легированного слоя, который содержит после обработки карбидные и нитридные составляющие титана.The state of the art knows methods for forming wear-resistant layers on the surface of parts made of titanium or titanium alloy using electric spark alloying. These methods include applying a layer of powdered graphite to the surface of workpieces made of titanium or titanium alloy using the friction spreading method (Boytsov A.G. et al. Hardening the surfaces of parts using combined methods. M.: Mashinostroenie, 1991) and carbon-based material in the form of paint or pastes (RF Patent No. 2621750 C2, MPK V23N 9/00, V23N 1/00, V23N 1/06. 06/07/2017. Bulletin No. 7) with subsequent electric spark surface treatment. The disadvantage of these methods is the restrictions on regulating the composition of the alloy layer, which contains carbide and nitride components of titanium after processing.
Из уровня техники известен способ получения наноструктурированной поверхности сталей методом лазерно-плазменной обработки, включающий размещение детали в герметичной камере, заполнение объема камеры инертным газом или газом-модификатором с последующим воздействием лазерным лучом на обрабатываемую поверхность деталей (Патент РФ №2447012 С1. МПК В82В 3/00, С23С 4/12, В23К 26/34, C21D 1/09. 10.04.2012. Бюл. №10). Данный способ предусматривает обработку материала с применением специального оборудования, в частности, герметичной камеры, систем подачи газов и перемещения обрабатываемой детали, что приводит к усложнению его технической реализации.The prior art knows a method for obtaining a nanostructured surface of steels using laser-plasma processing, which includes placing the part in a sealed chamber, filling the chamber volume with an inert gas or a modifier gas, followed by exposure of the processed surface of the parts to a laser beam (RF Patent No. 2447012 C1. MPK V82V 3 /00, S23S 4/12, V23K 26/34, C21D 04/10/2012 Bulletin. This method involves processing the material using special equipment, in particular, a sealed chamber, gas supply systems and movement of the workpiece, which leads to the complication of its technical implementation.
Наиболее близким по технической сущности является способ модификации металлических поверхностей и устройство, включающий размещение обрабатываемой детали в реакционной камере, формирование потока рабочего газа, содержащего несущий газ и химически активные реагенты и/или легирующие добавки с последующим направлением потока на модифицируемую поверхность и воздействием лазерным импульсно-периодическим излучением (Патент РФ №2425907 С2. МПК С23С 4/12, С23С 16/48, С23С 16/513. 10.08.2011. Бюл. №22). Данный способ применим для азотирования и/или цементации поверхности чугунов и сталей, для легирования чистыми металлами или сплавами с формированием пересыщенных твердых растворов и образованием интерметаллидов, для легирования карбидами тугоплавких металлов (TiC, VC, ТаС, WC и др).The closest in technical essence is a method for modifying metal surfaces and a device that includes placing the workpiece in a reaction chamber, forming a flow of working gas containing a carrier gas and chemically active reagents and/or alloying additives, followed by directing the flow onto the modified surface and exposing it to laser pulses. periodic radiation (RF Patent No. 2425907 C2. IPC S23S 4/12, S23S 16/48, S23S 16/513. 08/10/2011. Bulletin No. 22). This method is applicable for nitriding and/or carburization of the surface of cast irons and steels, for alloying with pure metals or alloys with the formation of supersaturated solid solutions and the formation of intermetallic compounds, for alloying with carbides of refractory metals (TiC, VC, TaC, WC, etc.).
Недостатком прототипа является ограниченная область применения, связанная с необходимостью использования для модифицирования сложного оборудования, включающего реакционную камеру, системы подвода газового потока, подготовки и формирования потока рабочего газа. Также в данном способе в качестве легирующих составляющих предусмотрено использование химически активных газов (азот, аммиак, пропан и др.) или химически активных реагентов в виде паров или аэрозолей. Это снижает область применения указанного способа и усложняет технологический процесс обработки поверхности металлических материалов.The disadvantage of the prototype is the limited scope of application associated with the need to use complex equipment for modification, including a reaction chamber, gas flow supply systems, preparation and formation of the working gas flow. Also in this method, the use of chemically active gases (nitrogen, ammonia, propane, etc.) or chemically active reagents in the form of vapors or aerosols is provided as alloying components. This reduces the scope of application of this method and complicates the technological process of surface treatment of metal materials.
Все это снижает универсальность и техническую применимость прототипа.All this reduces the versatility and technical applicability of the prototype.
Предлагаемый способ является более технически применимым и универсальным для формирования легированного слоя на поверхности деталей из титана или сплавов на его основе.The proposed method is more technically applicable and universal for the formation of an alloyed layer on the surface of parts made of titanium or titanium-based alloys.
Повышение универсальности и технической применимости предлагаемого способа выражается в том, что он позволяет проводить процесс легирования поверхности титана или сплавов на его основе с использованием лазерного излучения без использования сложного оборудования и химически активных легирующих сред в виде газовых составляющих.The increased versatility and technical applicability of the proposed method is expressed in the fact that it allows the process of alloying the surface of titanium or titanium-based alloys using laser radiation without the use of complex equipment and chemically active alloying media in the form of gas components.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
В начале путем смешивания готовят реакционную смесь, состоящую из порошкообразных компонентов в виде хрома или феррохрома и бора, при этом отношение массы хрома к массе бора в данной смеси находится в пределах от 0,5 до 10. Полученную смесь наносят на поверхность изделий из титана или сплавов на его основе с последующим воздействием на данную область лазерным излучением. В зависимости от формы и геометрии деталей способ предусматривает нанесение реакционной смеси как в виде порошков, так и с использованием клеевого связующего. В случае обработки деталей в горизонтальной плоскости способ допускает нанесение реакционной смеси на поверхность в виде порошков без связующего. Толщину слоя порошкообразной смеси при этом можно варьировать как дисперсностью компонентов смеси, так и при помощи специальных доступных приспособлений (кондукторы в виде пластин с щелью требуемой высоты и др.). Для лучшей фиксации реакционной смеси, особенно при сложном рельефе поверхности обрабатываемого изделия способ допускает применение клеевого связующего - введение связующего к исходной реакционной смеси и последующее ее нанесение на поверхность в виде краски или пасты, либо нанесение клеевого связующего на поверхность обрабатываемого изделия с последующей обсыпкой вышеуказанной области порошкообразной реакционной смесью. После нанесения на поверхность изделия реакционной смеси проводят обработку лазерным воздействием. В зависимости от требуемого технического результата способ допускает проводить обработку как однократным воздействием лазерного излучения в точку на поверхности, так и многократным. Выбор количества импульсов в точку обрабатываемой поверхности и режимы обработки зависят как от состава реакционной смеси, толщины слоя, так и от технических характеристик применяемого для воздействия лазерного устройства. Для обеспечения наиболее оптимальных условий обработки способ допускает применение порошкообразных компонентов реакционной смеси фракцией, не превышающий 1 мм, поскольку использование более крупных составляющих реакционной смеси не позволит получить качественный и однородный слой на поверхности обрабатываемого изделия. С целью получения легированного слоя, сочетающего боридные составляющие и основной металл, способ предусматривает проводить обработку без перекрытия зон точечного лазерного воздействия между собой, а интервал между ними может составлять до 2 диаметров пятна лазерного облучения. Для образования в легированном слое преимущественно боридных составляющих способ допускает обрабатывать поверхность с перекрытием зон точечного лазерного воздействия между собой, при этом область контакта должна составлять не менее 5% от площади пятна лазерного облучения, поскольку меньшая область контакта не приведет к полной обработке поверхности.First, a reaction mixture is prepared by mixing, consisting of powdered components in the form of chromium or ferrochrome and boron, and the ratio of the mass of chromium to the mass of boron in this mixture ranges from 0.5 to 10. The resulting mixture is applied to the surface of products made of titanium or alloys based on it, followed by exposure of this area to laser radiation. Depending on the shape and geometry of the parts, the method involves applying the reaction mixture both in the form of powders and using an adhesive binder. In the case of processing parts in a horizontal plane, the method allows the application of the reaction mixture to the surface in the form of powders without a binder. The thickness of the layer of the powder mixture can be varied both by the dispersion of the mixture components and by using special available devices (conductors in the form of plates with a slot of the required height, etc.). For better fixation of the reaction mixture, especially with a complex surface topography of the workpiece, the method allows the use of an adhesive binder - the introduction of a binder to the initial reaction mixture and its subsequent application to the surface in the form of paint or paste, or the application of an adhesive binder to the surface of the workpiece with subsequent sprinkling of the above area powdery reaction mixture. After applying the reaction mixture to the surface of the product, laser treatment is carried out. Depending on the required technical result, the method allows for treatment either with a single exposure to laser radiation at a point on the surface, or multiple times. The choice of the number of pulses per point on the surface being treated and the processing modes depend both on the composition of the reaction mixture, the thickness of the layer, and on the technical characteristics of the laser device used for the impact. To ensure the most optimal processing conditions, the method allows the use of powdered components of the reaction mixture in a fraction not exceeding 1 mm, since the use of larger components of the reaction mixture will not allow obtaining a high-quality and uniform layer on the surface of the processed product. In order to obtain an alloyed layer combining boride components and the base metal, the method provides for processing without overlapping the zones of point laser irradiation with each other, and the interval between them can be up to 2 diameters of the laser irradiation spot. To form predominantly boride components in the doped layer, the method allows for surface treatment with overlapping point laser irradiation zones, and the contact area must be at least 5% of the laser irradiation spot area, since a smaller contact area will not lead to complete surface treatment.
С целью регулирования количества боридных составляющих в легированном слое способ предусматривает изготовление реакционной смеси из хрома или феррохрома и бора при отношении массы хрома к массе бора от 0,5 до 10. Соотношение 0,5 вызывает в реакционной смеси избыточное содержание бора, что в процессе обработки лазерным воздействием приводит к формированию в легированной области преимущественно боридов хрома и титана. Отношение массы хрома к бору в реакционной смеси, равное 10, соответствует избыточному количеству хрома, что при обработке, наряду с боридами хрома и титана позволяет получать в легированном слое интерметаллидные составляющие системы титан - хром.In order to regulate the amount of boride components in the alloyed layer, the method involves producing a reaction mixture of chromium or ferrochrome and boron with a chromium to boron mass ratio of 0.5 to 10. A ratio of 0.5 causes an excess boron content in the reaction mixture, which during processing laser exposure leads to the formation of predominantly chromium and titanium borides in the alloyed region. The mass ratio of chromium to boron in the reaction mixture, equal to 10, corresponds to an excess amount of chromium, which, during processing, along with chromium and titanium borides, makes it possible to obtain intermetallic components of the titanium - chromium system in the alloyed layer.
В качестве хромсодержащих компонентов в реакционной смеси способ допускает применение хрома или феррохрома, в том числе и углеродистого. Использование феррохрома в реакционной смеси приводит к формированию при обработке дополнительных составляющих, содержащих железо, а при изготовлении реакционной смеси углеродистого феррохрома позволяет формировать, наряду с боридными составляющими титана и хрома, также их карбиды. В качестве борсодержащих компонентов реакционной смеси способ предусматривает использование аморфного или кристаллического бора. Данные материалы отличаются между собой реакционной способностью, что позволяет регулировать состав легированного слоя при лазерной обработке.The method allows the use of chromium or ferrochrome, including carbon, as chromium-containing components in the reaction mixture. The use of ferrochrome in the reaction mixture leads to the formation during processing of additional components containing iron, and in the manufacture of the reaction mixture of carbon ferrochrome allows the formation, along with the boride components of titanium and chromium, also of their carbides. The method involves the use of amorphous or crystalline boron as boron-containing components of the reaction mixture. These materials differ in their reactivity, which makes it possible to regulate the composition of the doped layer during laser processing.
Лазерное воздействие на поверхность титана или сплавов на его основе с нанесенным слоем реакционной смеси вызывает локальный нагрев вследствие как высокой энергии излучения, так и в силу протекания процессов образования боридов хрома и титана при взаимодействии в системе обрабатываемый материал - реакционная смесь. Учитывая высокую активность титана к компонентам воздушной атмосферы, в частности, к азоту и кислороду, способ допускает подачу к зоне обработки инертных газов в виде аргона или гелия. Данные газы предотвращают процессы окисления и нитридообразования титана или сплавов на его основе. Для более простой технической реализации подачу инертных газов способ предусматривает проводить методом обдува обрабатываемой зоны без использования специальных камер.Laser exposure to the surface of titanium or alloys based on it with an applied layer of the reaction mixture causes local heating due to both high radiation energy and due to the occurrence of processes of formation of chromium and titanium borides during interaction in the system of the processed material - reaction mixture. Considering the high activity of titanium to the components of the air atmosphere, in particular to nitrogen and oxygen, the method allows the supply of inert gases in the form of argon or helium to the processing zone. These gases prevent the processes of oxidation and nitride formation of titanium or alloys based on it. For a simpler technical implementation, the method provides for the supply of inert gases by blowing the treated area without the use of special chambers.
Для расширения области применения данного способа он предусматривает дополнительное введение к реакционной смеси, состоящей из хрома или феррохрома и бора, порошкообразных добавок алюминия или никеля или сплавов на их основе или их сочетания в количестве, не менее 5% мас. от исходной смеси хрома или феррохрома с бором.To expand the scope of application of this method, it provides for the additional introduction to the reaction mixture consisting of chromium or ferrochrome and boron, powdered additives of aluminum or nickel or alloys based on them or their combinations in an amount of at least 5% wt. from the initial mixture of chromium or ferrochrome with boron.
Способ осуществляется следующим образом.The method is carried out as follows.
К реакционной смеси, состоящей из хрома или феррохрома и бора, взятых в соотношении массы хрома к массе бора от 0,5 до 10, дополнительно вводят порошкообразные металлы никеля или алюминия или сплавов на их основе или их сочетания, в количестве, не менее 5% мас. от исходной смеси хрома или феррохрома с бором. Известно, что титан способен образовывать стабильные и устойчивые интерметаллидные соединения как с алюминием, так и с никелем. Введение данных компонентов в исходную реакционную смесь позволяет получать в процессе обработки поверхности лазерным воздействием, наряду с боридами хрома и титана, также интерметаллиды системы титан - алюминий или титан - никель. Также известно об образовании интерметаллидов системы никель - алюминий. Это позволяет формировать дополнительно интерметаллиды данной системы в легированном слое при введении к исходной реакционной смеси из хрома или феррохрома и бора совместно никеля и алюминия, а образование интерметаллидов системы никель - алюминий определяется соотношением данных компонентов. Образование в процессе лазерного воздействия совместно с боридными составляющими титана и хрома также интерметаллидов приводит к изменению состава, структуры и свойств легированного слоя на поверхности изделий из титана или сплавов на его основе. Применение в качестве добавок к реакционной смеси из хрома или феррохрома и бора сплавов на основе алюминия и никеля, либо их сочетания также позволяет получать в легированной поверхности наряду с боридами и интерметаллидные соединения. Количество добавок алюминия или никеля или сплавов на их основе или их сочетания к реакционной смеси составляет не менее 5% от массы смеси хрома или феррохрома и бора. Меньшее количество добавок не позволяет в широком диапазоне варьировать состав и свойства легированного слоя вследствие незначительного количества образующихся в ходе обработки фаз с участием компонентов добавок.To the reaction mixture consisting of chromium or ferrochrome and boron, taken in a ratio of the mass of chromium to the mass of boron from 0.5 to 10, powdered metals of nickel or aluminum or alloys based on them or their combinations are additionally added in an amount of at least 5% wt. from the initial mixture of chromium or ferrochrome with boron. It is known that titanium is capable of forming stable and stable intermetallic compounds with both aluminum and nickel. The introduction of these components into the initial reaction mixture makes it possible to obtain, in the process of surface treatment by laser action, not only chromium and titanium borides, but also intermetallic compounds of the titanium - aluminum or titanium - nickel system. The formation of intermetallic compounds of the nickel-aluminum system is also known. This allows additional intermetallic compounds of this system to be formed in the alloyed layer when nickel and aluminum are added to the initial reaction mixture of chromium or ferrochrome and boron, and the formation of intermetallic compounds of the nickel - aluminum system is determined by the ratio of these components. During laser exposure, together with the boride components of titanium and chromium, the formation of intermetallic compounds also leads to a change in the composition, structure and properties of the alloyed layer on the surface of products made of titanium or alloys based on it. The use of alloys based on aluminum and nickel as additives to the reaction mixture of chromium or ferrochrome and boron, or a combination thereof, also makes it possible to obtain intermetallic compounds in the alloyed surface along with borides. The amount of additions of aluminum or nickel or alloys based on them or their combinations to the reaction mixture is at least 5% by weight of the mixture of chromium or ferrochrome and boron. A smaller amount of additives does not allow the composition and properties of the alloyed layer to be varied over a wide range due to the insignificant amount of phases formed during processing with the participation of additive components.
Для регулирования количества боридных составляющих в легированном слое способ предусматривает изготовление реакционной смеси из хрома или феррохрома и бора при отношении массы хрома к массе бора от 0,5 до 10. Соотношение 0,5 вызывает в реакционной смеси избыточное содержание бора, что в процессе обработки лазерным воздействием приводит к формированию в легированной области преимущественно боридов хрома и титана. Отношение массы хрома к бору в реакционной смеси, равное 10, соответствует избыточному количеству хрома, что при обработке, наряду с боридами хрома и титана позволяет получать в легированном слое интерметаллидные составляющие системы титан - хром.To regulate the amount of boride components in the alloyed layer, the method involves producing a reaction mixture of chromium or ferrochrome and boron with a chromium to boron mass ratio of 0.5 to 10. A ratio of 0.5 causes an excess boron content in the reaction mixture, which during laser treatment exposure leads to the formation of predominantly chromium and titanium borides in the alloyed area. The mass ratio of chromium to boron in the reaction mixture, equal to 10, corresponds to an excess amount of chromium, which, during processing, along with chromium and titanium borides, makes it possible to obtain intermetallic components of the titanium - chromium system in the alloyed layer.
В качестве хромсодержащих компонентов в реакционной смеси способ допускает применение хрома или феррохрома, в том числе и углеродистого. Использование феррохрома в реакционной смеси приводит к формированию при обработке дополнительных составляющих, содержащих железо, а при изготовлении реакционной смеси углеродистого феррохрома позволяет формировать, наряду с боридными составляющими титана и хрома, также их карбиды. В качестве борсодержащих компонентов реакционной смеси способ предусматривает использование аморфного или кристаллического бора. Данные материалы отличаются между собой реакционной способностью, что позволяет регулировать состав легированного слоя при лазерной обработке.The method allows the use of chromium or ferrochrome, including carbon, as chromium-containing components in the reaction mixture. The use of ferrochrome in the reaction mixture leads to the formation during processing of additional components containing iron, and in the manufacture of the reaction mixture of carbon ferrochrome allows the formation, along with the boride components of titanium and chromium, also of their carbides. The method involves the use of amorphous or crystalline boron as boron-containing components of the reaction mixture. These materials differ in their reactivity, which makes it possible to regulate the composition of the doped layer during laser processing.
Дополнительное введение к упомянутой смеси позволяет формировать в легированном слое также интерметаллиды системы титан - алюминий, титан - никель и, при совместном введении алюминия и никеля, интерметаллиды системы никель - алюминий.Additional introduction to the mentioned mixture allows the formation in the alloyed layer of intermetallic compounds of the titanium - aluminum, titanium - nickel system and, with the joint introduction of aluminum and nickel, intermetallic compounds of the nickel - aluminum system.
Приготовленную смесь наносят на поверхность изделий из титана или сплавов на его основе с последующим воздействием на данную область лазерного излучения. В зависимости от формы и геометрии деталей способ предусматривает нанесение реакционной смеси как в виде порошков, так и с использованием клеевого связующего. В случае обработки деталей в горизонтальной плоскости способ допускает нанесение реакционной смеси на поверхность в виде порошков без связующего. Толщину слоя порошкообразной смеси при этом можно варьировать как дисперсностью компонентов смеси, так и при помощи специальных доступных приспособлений (кондукторы в виде пластин с щелью требуемой высоты и др.). Для лучшей фиксации реакционной смеси, особенно при сложном рельефе поверхности обрабатываемого изделия способ допускает применение клеевого связующего - введение связующего к исходной реакционной смеси и последующее ее нанесение на поверхность в виде краски или пасты, либо нанесение клеевого связующего на поверхность обрабатываемого изделия с последующей обсыпкой вышеуказанной области порошкообразной реакционной смесью. После нанесения на поверхность изделия реакционной смеси проводят обработку лазерным воздействием. В зависимости от требуемого технического результата способ допускает проводить обработку как однократным воздействием лазерного излучения в точку на поверхности, так и многократным. Выбор количества импульсов в точку обрабатываемой поверхности и режимы обработки зависят как от состава реакционной смеси, толщины слоя, так и от технических характеристик применяемого для воздействия лазерного устройства. Для обеспечения наиболее оптимальных условий обработки способ допускает применение порошкообразных компонентов реакционной смеси фракцией, не превышающий 1 мм, поскольку использование более крупных составляющих реакционной смеси не позволит получить качественный и однородный слой на поверхности обрабатываемого изделия. С целью получения легированного слоя, сочетающего боридные и интерметаллидные составляющие с основным металлом, способ предусматривает проводить обработку без перекрытия зон точечного лазерного воздействия между собой, а интервал между ними может составлять до 2 диаметров пятна лазерного облучения. Для образования в легированном слое преимущественно боридных и интерметаллидных составляющих способ допускает обрабатывать поверхность с перекрытием зон точечного лазерного воздействия между собой, при этом область контакта должна составлять не менее 5% от площади пятна лазерного облучения, поскольку меньшая область контакта не приведет к полной обработке поверхности.The prepared mixture is applied to the surface of products made of titanium or alloys based on it, followed by exposure of this area to laser radiation. Depending on the shape and geometry of the parts, the method involves applying the reaction mixture both in the form of powders and using an adhesive binder. In the case of processing parts in a horizontal plane, the method allows for the application of the reaction mixture to the surface in the form of powders without a binder. The thickness of the layer of the powder mixture can be varied both by the dispersion of the mixture components and by using special available devices (conductors in the form of plates with a slot of the required height, etc.). For better fixation of the reaction mixture, especially with a complex surface topography of the workpiece, the method allows the use of an adhesive binder - the introduction of a binder to the initial reaction mixture and its subsequent application to the surface in the form of paint or paste, or the application of an adhesive binder to the surface of the workpiece with subsequent sprinkling of the above area powdery reaction mixture. After applying the reaction mixture to the surface of the product, laser treatment is carried out. Depending on the required technical result, the method allows for treatment either with a single exposure to laser radiation at a point on the surface, or multiple times. The choice of the number of pulses per point on the surface being treated and the processing modes depend both on the composition of the reaction mixture, the thickness of the layer, and on the technical characteristics of the laser device used for the impact. To ensure the most optimal processing conditions, the method allows the use of powdered components of the reaction mixture in a fraction not exceeding 1 mm, since the use of larger components of the reaction mixture will not allow obtaining a high-quality and uniform layer on the surface of the processed product. In order to obtain an alloyed layer combining boride and intermetallic components with the base metal, the method provides for processing without overlapping the zones of point laser irradiation with each other, and the interval between them can be up to 2 diameters of the laser irradiation spot. To form predominantly boride and intermetallic components in the alloyed layer, the method allows for surface treatment with overlapping point laser irradiation zones, and the contact area must be at least 5% of the laser irradiation spot area, since a smaller contact area will not lead to complete surface treatment.
Лазерное воздействие на поверхность титана или сплавов на его основе с нанесенным слоем реакционной смеси вызывает локальный нагрев вследствие как высокой энергии излучения, так и в силу протекания процессов образования боридов хрома, титана и интерметаллидов систем никель - титан, алюминий - титан, никель -алюминий при взаимодействии в системе обрабатываемый материал - реакционная смесь. Учитывая высокую активность как титана, так и составляющих реакционной смеси, особенно алюминия, к компонентам воздушной атмосферы, в частности, к азоту и кислороду, способ допускает подачу к зоне обработки инертных газов в виде аргона или гелия. Данные газы предотвращают процессы нитридообразования титана или сплавов на его основе и окисления компонентов реакционной смеси и металлической основы обрабатываемого материала. Для более простой технической реализации подачу инертных газов способ предусматривает проводить методом обдува обрабатываемой зоны без использования специальных камер.Laser exposure to the surface of titanium or titanium-based alloys with an applied layer of the reaction mixture causes local heating due to both high radiation energy and due to the formation of chromium, titanium borides and intermetallic compounds of the nickel-titanium, aluminum-titanium, nickel-aluminum systems at interaction in the system of the processed material - the reaction mixture. Considering the high activity of both titanium and the components of the reaction mixture, especially aluminum, to the components of the air atmosphere, in particular to nitrogen and oxygen, the method allows the supply of inert gases in the form of argon or helium to the processing zone. These gases prevent the processes of nitride formation of titanium or alloys based on it and the oxidation of the components of the reaction mixture and the metal base of the material being processed. For a simpler technical implementation, the method provides for the supply of inert gases by blowing the treated area without the use of special chambers.
После нанесения реакционной легирующей смеси проводят обработку поверхности изделий из титана или сплавов на его основе лазерным воздействием. В зависимости от технического оснащения в качестве источника лазерного излучения могут быть использованы как газовые, так и твердотельные лазерные установки. Для автоматизации процесса легирования поверхности могут быть использованы приспособления перемещения обрабатываемого изделия или источника лазерного излучения при помощи координатных станков.After applying the reaction alloying mixture, the surface of products made of titanium or titanium-based alloys is treated with laser action. Depending on the technical equipment, both gas and solid-state laser systems can be used as a source of laser radiation. To automate the surface alloying process, devices for moving the workpiece or laser radiation source using coordinate machines can be used.
Для практической реализации предлагаемого способа в качестве источника лазерного излучения применяли лазер импульсный сварочный ЛИС 25/2 со следующими основными характеристиками: длина волны лазерного излучения 1,06 мкм; максимальная энергия импульса, не менее 30 Дж; максимальная средняя мощность, не менее 75 Вт; частота повторения импульсов от 1 до 30 Гц; длительность импульсов от 0,1 до 20 мс; диапазон регулирования энергии импульса от 11 до 800 Дж; диаметр светового пятна от 0,25 до 2,0 мм.For the practical implementation of the proposed method, a pulsed welding laser LIS 25/2 with the following main characteristics was used as a source of laser radiation: laser radiation wavelength 1.06 μm; maximum pulse energy, not less than 30 J; maximum average power, not less than 75 W; pulse repetition frequency from 1 to 30 Hz; pulse duration from 0.1 to 20 ms; pulse energy control range from 11 to 800 J; light spot diameter from 0.25 to 2.0 mm.
Примеры конкретного исполнения:Examples of specific execution:
Пример 1. В качестве легирующей реакционной смеси использовали смесь хрома и бора при отношении массы хрома к массе бора, равное 10 (на 1 г хрома добавляли 0,1 г аморфного бора). В качестве образца использовали пластину из титанового сплава ВТ1-0. Образец помещали на рабочий столик трехкоординатного станка, наносили порошкообразную смесь слоем, толщиной до 0,2 мм и проводили обработку лазерным воздействием с помощью установки ЛИС 25/2. Режим обработки и скорость перемещения образца выбирали из предварительных экспериментов, что позволило получить на обрабатываемой поверхности титанового сплава бориды титана (TiB) и хрома (CrB). Данный состав реакционной смеси имеет незначительное содержание бора, поэтому часть хрома при обработке образовала твердые растворы с титановой основой.Example 1. A mixture of chromium and boron was used as an alloying reaction mixture with a chromium to boron weight ratio of 10 (0.1 g of amorphous boron was added per 1 g of chromium). A plate made of titanium alloy VT1-0 was used as a sample. The sample was placed on the work table of a three-axis machine, the powder mixture was applied in a layer up to 0.2 mm thick, and laser treatment was carried out using a LIS 25/2 installation. The processing mode and sample movement speed were selected from preliminary experiments, which made it possible to obtain titanium (TiB) and chromium (CrB) borides on the treated surface of the titanium alloy. This composition of the reaction mixture has an insignificant boron content, so part of the chromium during processing formed solid solutions with a titanium base.
Пример 2. То же, что в примере 1, только в качестве легирующей реакционной смеси применяли смесь хрома и аморфного бора при отношении массы хрома к массе бора, равное 1. После обработки лазерным излучением легированный слой содержал бориды титана (TiB, TiB2), хрома (CrB2) и оксид титана (TiO2). Формирование боридов является следствием взаимодействия компонентов реакционной смеси между собой и основным металлом, а оксид образуется вследствие частичного окисления титана при обработке.Example 2. The same as in example 1, only a mixture of chromium and amorphous boron was used as a dopant reaction mixture with a chromium to boron mass ratio of 1. After treatment with laser radiation, the alloyed layer contained titanium borides (TiB, TiB 2 ), chromium (CrB 2 ) and titanium oxide (TiO 2 ). The formation of borides is a consequence of the interaction of the components of the reaction mixture with each other and the base metal, and the oxide is formed due to the partial oxidation of titanium during processing.
Пример 3. То же, что в примере 2, только для предотвращения окисления в процессе лазерного воздействия в зону обработки подавали инертный газ аргон методом обдува. Для лучшей фиксации реакционной смеси на поверхность образца наносили клеевое связующее на базе клея БФ с последующей обсыпкой поверхности порошкообразным легирующим составом. После обработки легированный слой содержал бориды титана (TiB, TiB2) и хрома (CrB2). Сравнительные испытания легированного слоя к абразивному изнашиванию при истирании материалов на электрокорундовой шкурке Р80 показали увеличение износостойкости обработанного образца в 10-12 раз, по сравнению с основным металлом.Example 3. The same as in example 2, only to prevent oxidation during laser exposure, inert gas argon was supplied to the treatment zone using the blowing method. To better fix the reaction mixture, an adhesive binder based on BF glue was applied to the surface of the sample, followed by sprinkling the surface with a powdered alloying composition. After processing, the alloyed layer contained borides of titanium (TiB, TiB 2 ) and chromium (CrB 2 ). Comparative tests of the alloyed layer against abrasive wear during abrasion of materials on P80 electrocorundum sandpaper showed an increase in the wear resistance of the treated sample by 10-12 times compared to the base metal.
Пример 4. В качестве реакционной легирующей смеси применяли смесь хрома и кристаллического бора при отношении массы хрома к массе бора, равное 0,5. Перед нанесением легирующего состава на поверхность наносили клеевое связующее с последующей обсыпкой реакционной смесью. После выравнивания толщины порошкообразной смеси до 0,2 мм проводили обработку поверхности лазерным воздействием с обдувкой образца инертным газом аргоном. Легированный слой на поверхности титанового сплава ВТ1-0 после обработки содержал боридные составляющие титана (TiB, TiB2) и хрома (CrB2).Example 4. A mixture of chromium and crystalline boron was used as a reaction alloying mixture with a chromium to boron weight ratio of 0.5. Before applying the alloying composition, an adhesive binder was applied to the surface, followed by sprinkling with the reaction mixture. After leveling the thickness of the powder mixture to 0.2 mm, the surface was treated by laser irradiation with blowing the sample with an inert gas argon. The alloyed layer on the surface of the VT1-0 titanium alloy after treatment contained boride components of titanium (TiB, TiB 2 ) and chromium (CrB 2 ).
Пример 5. То же, что в примере 3, только к исходной реакционной смеси хрома и бора добавляли порошок алюминия в количестве 20% масс. Полученный после обработки легированный слой, наряду с боридами титана и хрома содержал интерметаллид Al3Ti.Example 5. The same as in example 3, only aluminum powder was added to the initial reaction mixture of chromium and boron in an amount of 20 wt%. The alloyed layer obtained after processing, along with titanium and chromium borides, contained the Al 3 Ti intermetallic compound.
Пример 6. То же, что в примере 3, только к исходной реакционной смеси хрома и бора добавляли порошок никеля в количестве 30% масс. Полученный после обработки легированный слой, наряду с боридами титана и хрома содержал интерметаллиды NiTi Ni3Ti.Example 6. The same as in example 3, only nickel powder was added to the initial reaction mixture of chromium and boron in an amount of 30 wt%. The alloyed layer obtained after processing, along with titanium and chromium borides, contained intermetallic compounds NiTi Ni 3 Ti.
Пример 7. В качестве реакционной смеси применяли смесь углеродистого феррохрома ФХ800 и бора, взятых при отношении массы хрома к массе бора, равное 1. После приготовления порошкообразной смеси к ней добавляли клеевое связующее (в количестве ~ 10% масс.) и наносили полученную паству на поверхность образца из сплава ВТ1-0. В процессе лазерной обработки в зону воздействия подавали методом обдува аргон. Полученный легированный слой, наряду с боридами титана и хрома содержал также карбидные составляющие титана (TiC) и хрома ((Cr, Fe)7C3 (Cr, Те)23С6).Example 7. As a reaction mixture, we used a mixture of carbon ferrochrome FKh800 and boron, taken at a ratio of the mass of chromium to the mass of boron equal to 1. After preparing the powder mixture, an adhesive binder was added to it (in an amount of ~ 10% by weight) and the resulting paste was applied to surface of a sample made of VT1-0 alloy. During laser treatment, argon was supplied to the treatment zone using the blowing method. The resulting alloyed layer, along with titanium and chromium borides, also contained carbide components of titanium (TiC) and chromium ((Cr, Fe) 7 C 3 (Cr, Te) 23 C 6 ).
Результаты экспериментов показывают, что предлагаемый способ является практически применимым и позволяет формировать при лазерной обработке в легированном слое на поверхности изделий из титана или сплавов на его основе боридные составляющие титана и хрома.The experimental results show that the proposed method is practically applicable and allows the formation of boride components of titanium and chromium in an alloyed layer on the surface of products made of titanium or titanium-based alloys during laser processing.
Claims (8)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2819010C1 true RU2819010C1 (en) | 2024-05-08 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2007499C1 (en) * | 1991-06-04 | 1994-02-15 | Гуреев Дмитрий Михайлович | Method of surface alloying of articles made of metals and alloys |
| RU2007104837A (en) * | 2004-07-09 | 2009-02-27 | Фраунхофер-Гезельшафт Цур Фёрдерунг Дер Ангевандтен Форшунг Э.В. (De) | METHOD FOR PRODUCING WEAR-RESISTANT AND HIGH FATIGUE STRENGTH SURFACE LAYERS ON ITEMS FROM TITANIUM ALLOYS AND ITEMS PRODUCED BY THIS METHOD |
| RU2425907C2 (en) * | 2009-04-28 | 2011-08-10 | Учреждение Российской Академии Наук Сибирское Отделение Ран Институт Лазерной Физики | Procedure for modification of metal surfaces and device |
| RU2015132566A (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | METHOD OF LASER PROCESSING OF PRODUCT (OPTIONS) AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) |
| US20190283135A1 (en) * | 2016-07-18 | 2019-09-19 | Board Of Regents, University Of Texas System | Nano/micro scale porous structured alloys using selective alloying process based on elemental powders |
| RU2786263C1 (en) * | 2022-03-24 | 2022-12-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук | Method for laser alloying of tool steel with boron carbide and aluminum powders |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2007499C1 (en) * | 1991-06-04 | 1994-02-15 | Гуреев Дмитрий Михайлович | Method of surface alloying of articles made of metals and alloys |
| RU2007104837A (en) * | 2004-07-09 | 2009-02-27 | Фраунхофер-Гезельшафт Цур Фёрдерунг Дер Ангевандтен Форшунг Э.В. (De) | METHOD FOR PRODUCING WEAR-RESISTANT AND HIGH FATIGUE STRENGTH SURFACE LAYERS ON ITEMS FROM TITANIUM ALLOYS AND ITEMS PRODUCED BY THIS METHOD |
| RU2425907C2 (en) * | 2009-04-28 | 2011-08-10 | Учреждение Российской Академии Наук Сибирское Отделение Ран Институт Лазерной Физики | Procedure for modification of metal surfaces and device |
| RU2015132566A (en) * | 2015-08-04 | 2017-02-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева - КАИ" (КНИТУ-КАИ) | METHOD OF LASER PROCESSING OF PRODUCT (OPTIONS) AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION (OPTIONS) |
| US20190283135A1 (en) * | 2016-07-18 | 2019-09-19 | Board Of Regents, University Of Texas System | Nano/micro scale porous structured alloys using selective alloying process based on elemental powders |
| RU2786263C1 (en) * | 2022-03-24 | 2022-12-19 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук | Method for laser alloying of tool steel with boron carbide and aluminum powders |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Buytoz et al. | Dry sliding wear behavior of TIG welding clad WC composite coatings | |
| Tijo et al. | In-situ TiC-TiB2 coating on Ti-6Al-4V alloy by tungsten inert gas (TIG) cladding method: Part-I. Microstructure evolution | |
| US9108276B2 (en) | Hardface coating systems and methods for metal alloys and other materials for wear and corrosion resistant applications | |
| Agarwal et al. | Synthesis of boride coating on steel using high energy density processes: comparative study of evolution of microstructure | |
| US20150315693A1 (en) | Hardface coating systems and methods for metal alloys and other materials for wear and corrosion resistant applications | |
| US5966585A (en) | Titanium carbide/tungsten boride coatings | |
| Vespa et al. | Analysis of WC/Ni-based coatings deposited by controlled short-circuit MIG welding | |
| GB2584791A (en) | Carbide material for cutting devices and associated method of manufacture | |
| US6245162B1 (en) | Boriding agent | |
| EP1077272A1 (en) | Titanium carbide/tungsten boride coatings | |
| RU2819010C1 (en) | Method of alloying surface of articles made from titanium or alloys on its basis with formation of boride components of chromium and titanium by laser processing | |
| RU2819042C1 (en) | Method of forming titanium borides in alloyed layer during laser treatment of surface of articles made from titanium or alloys based thereon | |
| RU2819007C1 (en) | Method of forming boride components of titanium on surface of articles from iron-carbon alloys during laser processing | |
| Pyachin et al. | Formation of intermetallic coatings by electrospark deposition of titanium and aluminum on a steel substrate | |
| Paustovskii et al. | Optimization of the composition, structure, and properties of electrode materials and electrospark coatings for strengthening and reconditioningof metal surfaces | |
| Mabhali et al. | Laser alloying of Al with mixed Ni, Ti and SiC powders | |
| Schwetzke et al. | Microstructure and properties of tungsten carbide coatings sprayed with various HVOF spray systems | |
| WO2014105239A1 (en) | Hardface coating systems and methods for metal alloys and other materials for wear and corrosion resistant applications | |
| RU2205094C2 (en) | Method for electron-beam surfacing | |
| SE440463B (en) | HARD WELDED METAL SURFACE AND SETS AND MEANS TO MAKE IT | |
| RU2691431C1 (en) | Boron-aluminizing method of steel surface | |
| RU2693988C1 (en) | Method for surfacing iron aluminide on steel surface | |
| Akhtar et al. | Effect of laser remelting on surface composite layer of nickel aluminide coated steel substrate | |
| JPH11507993A (en) | Method for producing a wear-resistant boride layer on a metal material surface | |
| Alam et al. | Recent trends in surface cladding on AISI 1045 steel substrate: a review |