Лазерное легирование титана переходными металлами группы железа

В. В. Гиржон, А. В. Смоляков, А. Ф. Здоровец

Запорожский национальный университет, ул. Жуковского 66, 69600, Запорожье, Украина

Получена: 07.02.2017; окончательный вариант - 22.03.2017. Скачать: PDF

Методами рентгеновского фазового и металлографического анализов исследовано структурно-фазовое состояние поверхностных слоёв промышленного титанового сплава ВТ1-0 после лазерного легирования порошками железа, кобальта и никеля. Установлено, что фазовый состав зоны лазерного легирования значительной мерой определяется растворимостью легирующего компонента в $\beta$-титане. При легировании железом, растворимость которого максимальна, происходит преимущественное формирование твёрдого раствора на основе $\beta$-фазы. При легировании никелем, обладающим наименьшей растворимостью, в основном формируются интерметаллиды Ti$_2$Ni с ГЦК-решёткой и TiNi с моноклинной решёткой. Лазерное легирование сплава кобальтом приводит к формированию $\beta$-твёрдого раствора и фазы TiCo c кубической решёткой. Формирование равновесной фазы Ti$_2$Co не фиксировалось. Показано, что применение клея на основе органических веществ в качестве связующего вещества легирующей обмазки во всех случаях приводит к формированию карбида титана TiC, способствующего значительному возрастанию значений микротвёрдости зоны лазерного легировании.

Ключевые слова: титановый сплав, лазерное легирование, фазовый состав, интерметаллиды, карбид титана..

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v39/i04/0507.html

PACS: 62.20.Qp, 68.55.Ln, 68.55.Nq, 81.05.Ni, 81.10.Fq, 81.16.Mk, 81.65.Lp

ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА

Yu. I. Sementsov, N. A. Gavrilyuk, G. P. Prikhod’ko, A. V. Melezhyk, M. L. Pyatkovsky, V. V. Yanchenko, S. L. Revo, E. A. Ivanenko, and A. I. Senkevich, Hydrogen Materials Science and Chemistry of Carbon Nanomaterials (Dordrecht, Netherlands: Kluwer Academic Publishers: 2007), p. 757. Crossref
V. V. Girzhon, V. M. Kovalyova, and O. V. Smolyakov Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 37, No. 5: 703 (2015) (in Russian). Crossref
I. V. Gayvoronskiy and V. V. Girzhon, Metalloved. Termich. Obr., No. 5: 59 (2015) (in Russian).
S. I. Mudry, Yu. S. Nykyruy, Yu. O. Kulyk, and Z. A. Stotsko, J. Achiev. Mater. Manuf. Eng., 61, No. 1: 7 (2013).
A. P. Bekrenev and E. L. Filina, Fiz. Khim. Obr. Mater., No. 4: 116 (1991) (in Russian).
C. Dong, Z. K. Hei, L. B. Wang, Q. H. Song, Y. K. Wu, and K. H. Kuo, Scr. Metallurgica, 20: 1155 (1986). Crossref
A. N. Bekrenev and E. L. Morozova, Fiz. Khim. Obr. Mater., No. 6: 117 (1991) (in Russian).
N. F. Bolkhovitinov, Metalloved. Termich. Obr., No. 6: 505 (1965) (in Russian).
Diagrammy Sostoyaniya Dvoynykh Metallicheskikh Sistem [The Diagrams of Binary Metallic Systems] (Ed. N. Lyakishev) (Moscow: Mashinostroenie: 1997), vol. 2 (in Russian).
D. I. Anpilogov and V. V. Girzhon, Ukrayins’kyy Fizychnyy Zhurnal, 42, No. 3: 301 (1997) (in Ukrainian).
V. A. Lobodyuk and E. I. Estrin, Martensitnoe Prevrashchenie [Martensitic Transformation] (Moscow: Fizmatlit: 2009) (in Russian).
S. V. Kayukov, A. A. Gusev, G. V. Guseva, E. G. Zaychikov, and I. G. Nesterov, Fiz. Khim. Obr. Mater., No. 6: 5 (2009) (in Russian).
S. P. Alisova, Yu. K. Kovneristyy, and B. P. Budberg, Metallovedenie i Obrabotka Tsvetnykh Metallov [Metallurgical Science and Processing of Non-Ferrous Metals] (Moscow: Nauka: 1992), p. 230 (in Russian).
A. I. Rusanov and F. Ch. Gudrich, Sovremennaya Teoriya Kapillyarnosti [Modern Theory of Capillarity] (Leningrad: Khimiya: 1980) (in Russian).
S. S. Kiparisov, Yu. V. Levinskiy, and A. P. Petrov, Karbid Titana: Poluchenie, Svoystva, Primenenie [Titanium Carbide: Production, Properties, Application] (Moscow: Metallurgiya: 1987) (in Russian).