КОМПОЗИЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ НА ОСНОВЕ ТИТАНОВОГО СПЛАВА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ

x
x
x
y
z
1. Композиционный материал на основе титанового сплава с модифицированной областью, отличающийся тем, что модифицированная область состоит из лицевого слоя с керамической структурой, слоя с металлокерамической структурой и слоя с переходной структурой от слоя с металлокерамической структурой к титановому сплаву основного металла, содержит азот в виде насыщенного твердого раствора внедрения и керамические частицы TiN и/или TiC и/или TiNC, причем лицевой слой с керамической структурой имеет толщину от 0,08 мм до 0,5 мм, твердость не менее 62 HRC с массовой долей керамических частиц более 15%, величиной не более 1,0 мкм, расположенных в титановой матрице с величиной зерен не более 240 мкм, слой с металлокерамической структурой имеет толщину от 0,5 до 24 мм, твердость от 50 HRC до 74 HRC с величиной керамических частиц менее 1,0 мкм и массовой долей от 2 до 14%, расположенных в титановой матрице с величиной зерен не более 500 мкм, слой с переходной структурой имеет толщину от 5 до 10% от толщины металлокерамического слоя, твердость от 60 до 30 HRC, снижающуюся при переходе от слоя с металлокерамической структурой к титановому сплаву основного металла.
x
y
x
2. Композиционный материал на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 1, отличающийся тем, что модифицированная область дополнительно содержит TiB, TiB.
x
y
x
3. Композиционный материал на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 2, отличающийся тем, что массовая доля TiB, TiB в лицевом слое с керамической структурой более 10%, в слое с металлокерамической структурой от 2 до 10%.
4
5
2
4. Способ изготовления композиционного материала на основе титанового сплава с модифицированной областью, включающий нагрев поверхности титанового сплава высококонцентрированным движущимся источником тепловой энергии в газовой атмосфере, содержащей модифицирующие компоненты, отличающийся тем, что нагрев производится плазменной погруженной дугой прямого действия при удельном тепловом потоке в центре пятна нагрева сжатой дугой от 10 до 10 Вт/см, силе тока 50-450 А, напряжении дуги от 20 до 40 В, и скорости перемещения источника тепловой энергии относительно поверхности титанового сплава от 0,003 до 0,01 м/с, а газовая атмосфера образована смесью аргона с добавлением азота и/или газа содержащего углерод.
5. Способ изготовления композиционного материала на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 4, отличающийся тем, что формирование модифицированной области выполняется с перекрытием проходов на 45-60% от их ширины.
6. Способ изготовления композиционного материала на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 4, отличающийся тем, что после переплава проводят термообработку.
7. Способ изготовления композиционного материала на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 6, отличающийся тем, что термообработка проводится отжигом при температуре 800-850°C.
8. Способ изготовления композиционного материала на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 6, отличающийся тем, что термообработка проводится отпуском при температуре 600-650°C, снижающим термические напряжения после переплава металла.