Контроль толщины альфированного слоя на поверхности титановых сплавов

В последнее время широкое распространение получил метод определения глубины упрочнения или толщин покрытий методом микротвердости. Оценка толщины альфированного слоя является одной из важных задач контроля для предприятий авиационной и аэрокосмической отраслей. Данное направление приобретает второе рождение в связи с развитием нового поколения твердомеров, которые значительно увеличивают производительность и не требуют присутствия оператора при проведении измерений.

При термической обработке титана на поверхности образуется альфированный слой из-за активного взаимодействия с азотом и кислородом. Альфированный слой резко снижает технологическую пластичность титана и титановых сплавов, что, например, затрудняет последующую механическую обработку. Альфированный слой может быть удален последующим этапом травления, технологические параметры которого зависят от толщины образованного слоя. На ряде ведущих предприятий толщина такого слоя определяется методом измерения твердости.

Суть методики заключается в последовательном измерении твердости детали от края образца, где значение твердости максимально, к центру, где значение твердости близко или соответствует твердости сердцевины.

С помощью программного обеспечения для создания CHD измерений оператор создает серию отпечатков с заданными параметрами: отступ от края образца, расстояние между отпечатками, метод измерения и т.д.

Серия отпечатков проводится автоматически и прекращается при достижении значения твердости, отличающегося от значения твердости сердцевины не более, чем на 25-30%, а расстояние от края изделия до положения последнего отпечатка в направлении измерения принимается за толщину α-слоя.

Использование твердомера Durascan-50 с высокопрецизионным моторизованным столом позволяет получить более точные результаты. Как следствие этого на ряде предприятия были проведены изменения в технологических режимах этапа травления, что и повысило качество продукции.

Рис. 1 График зависимости толщины покрытия от твердости.