Порівняльне вивчення мікроструктури та характеристик композитів Ti6Al4V/TiB, одержаних різними методами порошкової металургії
Ючао Сон1,2, Олександр Стасюк1,2,3, Дмитро Саввакін1,2,3, Орест Івасишин1,2,3, Сяофен Сю1,2
1College of Materials Science and Engineering, Jilin University, CN-130012 Changchun, China
2International Center of Future Science, Jilin University, CN-130012 Changchun, China
3Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 13.12.2021. Завантажити: PDF
В даній роботі композити на основі стопу Ti6Al4V, зміцненого фазою TiB, для порівняння синтезовано трьома порошковими технологіями: пресуванням та спіканням порошкових сумішей, двостадійним спіканням із застосуванням водневого впливу на матеріал та спіканням із попередньою активацією порошків розмелюванням. Найпростіший метод холодного пресування та спікання сумішей на основі TiH2 із ліґатурою Al–V та порошком TiB2 використано як стандартний для порівняння. Даний метод формує пористу матрицю Ti6Al4V з нерівномірним розподілом боридних фаз, що частково прореагували, така мікроструктура не забезпечує достатні механічні характеристики композиту. Для досягнення бажаної малопористої та однорідної мікроструктури композиту з дрібними частинками фази ТіB, у порівнянні досліджено ще два підходи. Двостадійне спікання з використанням водневого впливу полягає у наводненні неоднорідної пористої композитної структури після першого спікання, та розмелювання для отримання композитного порошку, який пресували та спікали повторно. Альтернативним підходом є активація розмелюванням порошків титану та TiB2 з наступним змішуванням з порошками TiH2 та ліґатурою, компактуванням і спіканням. Обидва методи забезпечують активоване спікання порошків з підвищенням густини композиту, однорідною мікроструктурою та покращеними механічними характеристиками порівняно із стандартним методом виробництва композиту. З усіх вивчених методів отримання композит Ti6Al4V/TiB, одержаний з активаційним розмелюванням порошків, демонструє кращі механічні характеристики завдяки комбінації низької залишкової пористості, однорідності мікроструктури та прийнятного вмісту домішок.
Ключові слова: титаноматричні композити, порошкова металургія, пресування та спікання порошків, борид титану, гідрування, мікроструктура, пористість.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i02/0211.html
PACS: 61.43.Gt, 61.72.-y, 62.20.-x, 81.05.Mh, 81.20.Ev