Claims (8)
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 TiNx и/или TiCx и/или TixNyCz, 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.1. A composite material based on a titanium alloy with a modified region, characterized in that the modified region consists of a front layer with a ceramic structure, a layer with a cermet structure and a layer with a transition structure from a layer with a cermet structure to a titanium alloy of the base metal, contains nitrogen in the form saturated interstitial solid solution and ceramic particles TiN x and / or TiC x and / or Ti x N y C z , the front layer with a ceramic structure having a thickness of 0.08 mm to 0.5 mm, a hardness of at least 62 HRC with a mass fraction of ceramic particles of more than 15%, a value of not more than 1.0 microns, located in a titanium matrix with a grain size of not more than 240 microns, a layer with a cermet structure has a thickness of 0.5 to 24 mm, hardness from 50 HRC to 74 HRC with a ceramic particle size of less than 1.0 μm and a mass fraction of 2 to 14% located in a titanium matrix with a grain size of not more than 500 μm, the layer with the transition structure has a thickness of 5 to 10% of the thickness of the cermet layer, hardness of 60 up to 30 HRC, decreasing upon transition from a layer with a cermet stream ture to the titanium alloy of the base metal.
2. Композиционный материал на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 1, отличающийся тем, что модифицированная область дополнительно содержит TiBx, TiyBx.2. A composite material based on a titanium alloy with a modified region according to claim 1, characterized in that the modified region further comprises TiB x , Ti y B x .
3. Композиционный материал на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 2, отличающийся тем, что массовая доля TiBx, TiyBx в лицевом слое с керамической структурой более 10%, в слое с металлокерамической структурой от 2 до 10%.3. A composite material based on a titanium alloy with a modified region according to claim 2, characterized in that the mass fraction of TiB x , Ti y B x in the front layer with a ceramic structure is more than 10%, in the layer with a cermet structure from 2 to 10%.
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 104 до 105 Вт/см2, 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.4. A method of manufacturing a composite material based on a titanium alloy with a modified region, comprising heating the surface of a titanium alloy with a highly concentrated moving source of thermal energy in a gas atmosphere containing modifying components, characterized in that the heating is performed by a direct-acting plasma submerged arc with a specific heat flux in the center of the spot heating with a compressed arc from 10 4 to 10 5 W / cm 2 , current strength of 50-450 A, arc voltage from 20 to 40 V, and the speed of movement of the heat source ergii relative to the surface of the titanium alloy from 0.003 to 0.01 m / s, and the gas atmosphere is formed by a mixture of argon with the addition of nitrogen and / or gas containing carbon.
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.5. A method of manufacturing a composite material based on a titanium alloy with a modified region according to claim 4, characterized in that the formation of the modified region is performed with overlapping passages by 45-60% of their width.
6. Способ изготовления композиционного материала на основе титанового сплава с модифицированной областью по п. 4, отличающийся тем, что после переплава проводят термообработку.6. A method of manufacturing a composite material based on a titanium alloy with a modified region according to claim 4, characterized in that heat treatment is carried out after remelting.
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.7. A method of manufacturing a composite material based on a titanium alloy with a modified region according to claim 6, characterized in that the heat treatment is carried out by annealing at a temperature of 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.8. A method of manufacturing a composite material based on a titanium alloy with a modified region according to claim 6, characterized in that the heat treatment is carried out by tempering at a temperature of 600-650 ° C, which reduces thermal stresses after remelting the metal.