| 2019 №03 (07) |
DOI of Article 10.15407/sem2019.03.08 |
2019 №03 (01) |
Сучасна електрометалургія, 2019, #3, 55-61 pages
Journal Современная электрометаллургия
Publisher International Association «Welding»
ISSN 2415-8445 (print)
Issue № 3, 2019 (September)
Pages 55-61
Однорідність мікроструктури сплаву Ti–TiB, отриманого в умовах електронно-променевого переплаву
П.І. Лобода1, Д.О. Ремізов1, С.Г. Григоренко2, В.О. Березос2, А.Ю. Северін2
1НТУУ «КПІ ім. Игоря Сікорского». 03056, м. Київ, просп. Перемоги, 37. E-mail: decan@iff.kpi.ua
2ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
Досліджено формування мікроструктури композиту Ti–TiB, що утворюється під час виготовлення зливків діаметром 110 мм в умовах електронно-променевої плавки. Виготовлено армований металокерамічний композит на основі титану з застосуванням подрібненої губки титану марки ТГ-90 розміром –30...+10 мм та дибориду титану з середнім розміром частинок 5 мкм. Вивчено мікроструктуру, фазовий склад та деякі властивості спрямовано закристалізованого сплаву титан–диборид титану. Показано, що як в повздовжньому, так і в поперечному перетинах мікроструктура сплаву представлена світло-сірого кольору суцільною матричною фазою та більш темною фазою у вигляді витягнутих зерен чи волокон. Встановлено, що у процесі плавки відбувається взаємодія дибориду титану з титаном з утворенням монобориду титану. Мікроструктура сплаву в площині поперечного і повздовжнього перетину представляє собою матрицю із титану з включеннями диборидної фази. Протяжність диборидної фази в повздовжньому напрямку в 50…100 разів перевищує протяжність фази бориду в поперечному перетині зливку, що свідчить про формування витягнутих в напрямку руху фронту кристалізації включень боридної фази. Мікроструктура центральної частини зливку характеризується значно більшими за розмірами включеннями боридної фази як в повздовжньому, так і поперечному перетинах, що може бути обумовлено підігріванням з поверхні розплаву і зменшенням швидкості кристалізації. Показано, що під час спрямованої кристалізації евтектичного сплаву титан–борид титану формується композит, що представляє собою матрицю із технічно чистого титану та витягнутих в напрямку руху фронту кристалізації стрижневих включень із бориду титану. Бібліогр. 10, табл. 1, рис. 10.
Ключові слова: зливок, електронно-променева плавка; титан; сплав; структура; диборид; металокерамічний композит; сплави титану; армований титан
Received: 30.07.19
Published: 03.10.19
Список літератури
1. Morsi K., Patel V.V. (2007) Processing and properties of titanium–titanium boride (TiB) matrix composites — a review. J. Mater. Sci., 42, 2037–2047.2. Attar H., Bönisch M., Calin M., Zhang L.-Ch. (2014) Selective laser melting of in situ titanium–titanium boride composites: Processing, microstructure and mechanical properties. Acta Materiala, 76, 13–22.
3. Gaisina E.R., Gaisin R.A., Imayev V.M., Imayev R.M. (2012) Microstructure and mechanical characteristics of VT10 based composite material reinforced by titanium monoboride. The Physics of Metals and Metallography, 114(7), 623–629.
4. Ozerov M., Stepanov N., Kolesnikov A. et al. (2017) Brittle-to-ductile transition in a Ti–TiB metal-matrix composite. Materials Letters, 187, 28–31.
5. Gaisin R.A., Imayev V.M., Imayev R.M., Gaisina É.R. (2015) Microstructure and mechanical properties of Ti–TiB based short-fiber composite materials manufactured by casting and subjected to deformation processing. Russian Physics Journal, 58(6), 848–853.
6. Біба Є.Г. (2016) Формування структури та механічних властивостей конструкційних титанових сплавів під час активного спікання порошків гідриду титану: автореф. дис. … докт. наук з держ. упр. Київ. НАДУ.
7. Вишняков Л.Р., Грудина Т.В., Кадыров В.Х. и др. (1985) Композиционные материалы. Справочник. Киев, Наукова думка.
8. Эллиот Р. (1987) Управление эвтектическим затвердиванием. Москва, Металлургия.
9. Патон Б.Е., Тригуб Н.П., Ахонин С.В., Жук Г.В. (2006) Электронно-лучевая плавка титана. Киев, Наукова думка.
10. Лобода П.І. (2012) Спрямовано закристалізовані бориди. Київ, ТОВ «Праймдрук».