Вплив леґування Цирконієм на структуру та твердість загартованого литого біосумісного стопу Ti–18Nb–1Si

О. М. Шевченко, Л. Д. Кулак, М. М. Кузьменко, С. О. Фірстов

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03142 Київ, Україна

Отримано: 12.07.2019; остаточний варіант - 03.10.2019. Завантажити: PDF

Проведено дослідження литих загартованих стопів Ti–18Nb–$x$Zr–1Si з вмістом цирконію від 2 до 8% ваг. Вивчався вплив Цирконію і температури гартування на структуру та твердість. Введення Цирконію має модифікуючий вплив на структуру литих стопів: із збільшенням його вмісту спостерігається зниження лікваційної неоднорідності та зменшення величини зерна. Показано, що у стопах Ti–18Nb–$x$Zr–1Si ($x$ = 2–8%) при гартуванні в залежності від температури витримки утворюється структура різної морфології та дисперсності. У стопі з низьким вмістом Цирконію $\leq$ 2% ваг. формується крупнопластинчаста $\alpha ^{''}$-фаза, близька до мартенситу в стопі Ti–18Nb–1Si, в той час як більший вміст Zr сприяє переходу до дисперсної тонкої пластинчастої чи голчастої форми мартенситу. За даними рентґенофазового та мікрорентґеноспектрального аналізу у стопах присутні силіциди (Ti, Zr)$_3$Si та (Ti, Zr)$_5$Si$_3$, кількість яких також залежить від вмісту Цирконію і температури гартування. Максимальна твердість у стопах Ti–18Nb–$x$Zr–1Si досягається при вмісті Zr $\cong$4–6% ваг. і температурах гартування 1100–1200°С.

Ключові слова: титанові стопи, гартування, твердість, структура, мартенсит, силіциди.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v42/i02/0237.html

PACS: 61.72.U-, 64.75.Bc, 64.75.Nx, 81.30.Kf, 81.30.Mh, 81.40.Cd, 81.40.Ef, 87.85.jj


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. H.-S. Kim, W.-Y. Kim, and S.-H. Lim, Scr. Mater., 54, Iss. 5: 887 (2006). Crossref
  2. О. М. Шевченко, Л. Д. Кулак, О. В. Дацкевич, М. М. Кузьменко, Г. Є. Хоменко, С. О. Фірстов, Доповіді Національної академії наук України, № 2: 62 (2016). Crossref
  3. О. М. Шевченко, Л. Д. Кулак, М. М. Кузьменко, А. В. Котко, С. О. Фірстов, Металлофиз. новейшие технол., 39, № 6: 823 (2017). Crossref
  4. О. М. Шевченко, Л. Д. Кулак, М. М. Кузьменко, С. О. Фірстов, Металлофиз. новейшие технол., 41, № 3: 363 (2019). Crossref
  5. N. H. Salpadoru and H. M. Flower, Metall. Mater. Trans., 26: 243 (1995). Crossref
  6. Г. И. Носова, Фазовые превращения в сплавах титана (Москва: Металлургия: 1968).