Металоматричні композити на основі титану, армовані частинками TiC або TiB й одержані за допомогою електронно-променевого 3D-друку з використанням порошкового дроту
Д. В. Ковальчук$^{1,2}$, В. І. Невмержицький$^{1,2}$, В. П. Ткачук$^{1,2}$, С. В. Ахонін$^{3}$, С. Л. Шваб$^{3}$, Д. Г. Саввакін$^{1}$, Д. В. Ведель$^{1,4}$, О. О. Стасюк$^{1}$, Д. В. Оришич$^{1}$, П. Є. Марковський$^{1}$
$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$ПРАТ «НВО „Червона Хвиля“», вул. Дубрoвицька, 28, 04114 Київ, Україна
$^{3}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150, Київ, Україна
$^{4}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Омеляна Пріцака, 3, 03142, Київ, Україн
Отримано: 11.03.2025; остаточний варіант - 02.07.2025. Завантажити: PDF
Металоматричні композити (MMК) на основі титанової матриці, зміцненої частинками TiB і TiC, було одержано шляхом 3D-друку електронно-променевим методом із використанням порошкового дроту в якості матеріялу, що натоплювався. Дроти трьох типів було виготовлено із суміші дрібних порошків чистого Ti та порошків (1) TiC, (2) TiB2 або (3) суміші Ti/TiB (одержаної попереднім спіканням), загорнутих у титанову фолію товщиною у 100 мкм. MMК утворився внаслідок реакції безпосередньо в процесі топлення між Ti та цими частинками під час осадження на поверхню базової пластини зі стопу Ti–6Al–4V. Під час 3D-друку утворилися ґрадієнти у фазовому складі та мікроструктурі ММК. Нижній шар, що безпосередньо прилягає до базової пластини Ti–6Al–4V, має відносно низькі концентрації частинок TiC або TiB, а, наближаючись до поверхні композиту, концентрації цих зміцнювальних частинок збільшуються. Така ґрадієнтна мікроструктура забезпечує плавну зміну твердости по висоті шару ММК, і її максимум сягає 525–540 HV у випадках дротів (1) і (2), а для дроту (3), який має найбільш рівномірний розподіл найдрібніших зміцнювальних частинок, сягає 640 HV.
Ключові слова: титановий матричний композит, 3D-друк електронним променем, порошковий дріт, міжфазова взаємодія, мікроструктура, фазовий склад, карбід Титану, борид Титану.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i08/0875.html
PACS: 06.60.Vz, 61.72.Ff, 81.05.Bx, 81.05.Ni, 81.20.Ev, 81.40.-z, 81.70.-q