ВЛАСТИВОСТІ ТИТАНОВИХ СПЛАВІВ, ОТРИМАНИХ АДИТИВНИМИ ТЕХНОЛОГІЯМИ, ДЛЯ ДЕТАЛЕЙ ВОДНОГО ТРАНСПОРТУ

Анотація

У статті проаналізовано сучасні наукові підходи до дослідження корозійної поведінки титанових сплавів, отриманих методом адитивного виробництва, зокрема за технологією осадження дроту під дуговим нагрівом (Wire Arc Additive Manufacturing, WAAM), в умовах морського середовища. Особливу увагу приділено впливу технологічних параметрів WAAM на мікроструктуру матеріалу, формування пасивних плівок та рівень корозійної стійкості, що визначає доцільність використання таких виробів у суднобудуванні та суміжних галузях. Високий рівень питомої міцності, низька щільність та добрі антикорозійні властивості обумовлюють активне впровадження титанових матеріалів у конструкції морського та авіаційного призначення. Проте структура та властивості виробів, одержаних різними адитивними технологіями (WAAM, SLM, EBM), суттєво відрізняються від традиційно оброблених матеріалів. У статті систематизовано експериментальні дані щодо впливу мікроструктури, орієнтації зразків, температурних режимів та параметрів друку на корозійну поведінку Ti-6Al-4V у розчині NaCl. Особливу увагу приділено порівнянню електрохімічних характеристик WAAM-деталей із кованими аналогами, а також моделюванню імпедансних параметрів за допомогою еквівалентних електричних схем. Окреслено основні механізми деградації пасивного шару, пов’язані з неоднорідністю структури та наявністю зон повторного нагріву. Також представлено приклади деталей, які можуть виготовлятися з титану для морського транспорту, зокрема фланці, корпусні елементи, гвинтові вузли, насоси. Зроблено акцент на актуальності розроблення оптимізованих режимів WAAM-друку для забезпечення довговічності титанових виробів у солоній воді. Отримані результати можуть бути використані для підвищення корозійної стійкості морських конструкцій, виготовлених з адитивних титанових сплавів, шляхом контролю технологічних параметрів та подальшої термічної обробки. Проведений порівняльний аналіз результатів поляризаційних та імпедансних досліджень показав, що WAAM-зразки поступаються кованим за корозійною стійкістю через мікроструктурні особливості. Разом з тим, оптимізація параметрів процесу дозволяє знизити швидкість корозії у понад 3 рази порівняно з гарячекатаними аналогами.