Cavitation erosion of Ti-6Al-4V alloy with vacuum-arc TiN and CrN coatings

Abstract

The distilled-water cavitation erosion resistance of Ti-6Al-4V alloy with vacuum-arc TiN and CrN coatings is investigated. The results show that the coatings having high mechanical properties are capable to reduce appreciably the cavitation erosion of the alloy by prolonging the incubation period of fracture and by decreasing the mass loss. Preliminary ion-plasma nitriding of the alloy leads to the formation under the coating of a solid transition layer which enhances the coating alloy adhesion and so increases the alloy resistance to the cavitation erosion.

Досліджено стійкість до кавітації в дистильованій воді сплаву Ti-6Al-4V з вакуумно-дуговими покриттями TiN і CrN. Показано, що покриття, які мають високі механічні властивості, істотно знижують кавітаційний знос сплаву, подовжуючи інкубаційний період руйнування і знижуючи втрату маси. Попереднє іонно-плазмове азотування сплаву призводить до формування під покриттям твердого перехідного шару, який покращує адгезію покриття до металу і тим самим збільшує його стійкість до кавітаційного руйнування.

Исследована стойкость к кавитации в дистиллированной воде сплава Ti-6Al-4V с вакуумно-дуговыми покрытиями TiN и CrN. Показано, что покрытия, обладающие высокими механическими свойствами, существенно снижают кавитационный износ сплава, продлевая инкубационный период разрушения и снижая потерю массы. Предварительное ионно-плазменное азотирование сплава приводит к формированию под покрытием твердого переходного слоя, который улучшает адгезию покрытия к сплаву и тем самым увеличивает его стойкость к кавитационному разрушению.