Разработка научно-технологических основ комбинированного воздействия на поверхность титановых сплавов плазменно-электролитными химико-термической обработкой, полированием и микродуговым оксидированием для повышения эксплуатационных характеристик функциональных узлов машин и агрегатов

Проект направлен на повышение эксплуатационных свойств изделий из титана и его сплавов посредством создания на поверхности адаптированных к внешнему воздействию наноструктурированных композиций, имеющих в составе градиенты структурно-фазового состояния материала основы и оксидных (керамикоподобных) покрытий на модифицированной подложке, синтезированных в результате модифицирующего действия плазменного электролиза комплексной направленности, включающего последовательное проведение плазменно-электролитных химико-термической обработки (ПЭХТО), полирования (ПЭП) и микродугового оксидирования (МДО). Арсенал технологий плазменно-электролитной обработки (ПЭО) металлических изделий, в частности химико-термическая обработка, в том числе в комбинации c полированием, или микродуговое оксидирование металлов вентильной группы, высокоэффективен для повышения эксплуатационных свойств материалов на основе титана благодаря ряду достоинств, основными из которых являются низкая себестоимость, использование нетоксичных электролитов, возможность совмещения химико-термического насыщения с закалкой в одном технологическом процессе, получение перспективных наноразмерных структур в поверхностном слое или на поверхности материала основы, полирование изделий сложной формы, в том числе внутренних поверхностей и др. Однако, имеются и некоторые недостатки, в частности образование рыхлого и пористого наружного оксидного слоя при ПЭХТО в результате высокотемпературного окисления (сопутствующий процесс) поверхности парами воды, в котором могут появляться трещины, изломы и локальные отслаивания в случае закалки. ПЭП относится больше к дизайнерским решениям и мало воздействует на эксплуатационные характеристики материалов. Недостатком оксидных (керамикоподобных) покрытий, полученных при МДО, является мягкая подложка и, как результат – негативное воздействие на макросвойства изделия. Нами предлагается технологическое решение по взаимному устранению указанных недостатков рациональным сочетанием различных способов ПЭО для направленного улучшения эксплуатационных свойств конечных изделий из титана и его сплавов созданием новых композиций на их поверхности.