C - Chemistry – Metallurgy – 23 – C
Patent
C - Chemistry, Metallurgy
23
C
C23C 8/20 (2006.01) B23K 26/00 (2006.01) C22B 4/00 (2006.01) C23C 8/06 (2006.01) C23C 8/08 (2006.01) C23C 24/08 (2006.01)
Patent
CA 2572732
The invention relates to the edge layer finishing of functional components, and especially to a method for producing wear-resistant and fatigue-resistant edge layers from titanium alloys, and correspondingly produced components. The inventive method for producing wear-resistant and fatigue-resistant edge layers in titanium alloys by means of laser glass alloying is essentially characterised in that the laser glass alloying is carried out by means of a reaction gas that contains or releases interstitially soluble elements in the used titanium alloy. The partial pressure of the reaction gas is selected in such a way that it remains below the threshold value above which nitride, carbide or boride titanium phases are produced. The inventive wear-resistant and fatigue-resistant component consisting of a titanium alloy with a glass- alloyed edge layer is characterised in that the wear-resistant edge layer consists of a fine-grain mixture of a-titanium and ~-titanium grains containing an interstitially dissolved reaction gas, having a surface hardness Hs, measured on the polished surface, of 360 HV0.5 <= Hs <= 500 HV0.5, or an edge layer micro-hardness HR, measured on a polished cross-section at 0.1 mm below the surface, of 360 HV0.1 <= HR <= 560 HV0.1, extends over a depth tR of 0.1 mm <= tR <= 3.5 mm, and does not contain any nitride, carbide, or boride phases produced by the reaction gas.
L'invention concerne la finition de couches marginales de composants fonctionnels ainsi qu'un procédé de fabrication de couches marginales résistantes à l'usure et à la fatigue à partir d'alliages de titane et les composants ainsi fabriqués. Le procédé d'alliage au gaz laser est caractérisé en ce que l'alliage au gaz laser est réalisé au moyen d'un gaz de réaction contenant ou libérant des éléments pouvant être dissous de façon interstitielle dans l'alliage de titane employé, la pression partielle du gaz de réaction étant choisie de manière à rester inférieure à la valeur seuil, au-dessus de laquelle des phases de titane nitrure, carbure ou borure sont produites. Le composant résistant à l'usure et à la fatigue composé d'un alliage de titane présentant une couche marginale alliée au gaz laser est essentiellement caractérisé en ce que la couche marginale résistante à l'usure est constituée d'un mélange fin de grains de titane a et ß contenant du gaz dissout de façon interstitielle, présente une dureté de surface Hs, mesurée sur la surface polie, de 360 HV0,5 = Hs = 500 HV0,5, ou une micro-dureté de couche marginale, mesurée sur un polissage transversal à 0,1 mm en-dessous de la surface, de 360 HV0,1 = H<SB>R</SB> = 560 HV0,1, s'étend à une profondeur t<SB>R</SB> de 0,1 mm = t<SB>R</SB> = 3,5 mm, et ne contient pas de phases nitrure, carbure ni borure oxydiques produites par le gaz de réaction.
Bonss Steffen
Brenner Berndt
Kaspar Joerg
Tietz Frank
Walter David
Fraunhofer-Gesellschaft Zur Foerderung Der Angewandten Forschung
Riches Mckenzie & Herbert Llp
Siemens Ag
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1767757