Порівняльне вивчення мікроструктури та характеристик композитів Ti6Al4V/TiB, одержаних різними методами порошкової металургії
Ючао Сон$^{1,2}$, Олександр Стасюк$^{1,2,3}$, Дмитро Саввакін$^{1,2,3}$, Орест Івасишин$^{1,2,3}$, Сяофен Сю$^{1,2}$
$^{1}$College of Materials Science and Engineering, Jilin University, CN-130012 Changchun, China
$^{2}$International Center of Future Science, Jilin University, CN-130012 Changchun, China
$^{3}$Інститут 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 TiH$_2$ із ліґатурою Al–V та порошком TiB$_2$ 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 TiB$_2$ з наступним змішуванням з порошками TiH$_2$ 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