Obrabotka Metallov 2015 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (69) 2015 106 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 4. Структура поверхности модификации сплава на основе титана ВТ6 после ЭВЛ и последующей ЭПО элемента структуры, сформировавшихся исклю- чительно в результате последующей обработки высокоинтенсивным импульсным электрон- ным пучком. Первый – это области с игольчатой структурой (рис. 3, а ). Продольные размеры игл изменяются в пределах до 10 мкм, поперечные – в пределах 1 мкм. Иглы располагаются преимуществен- но перпендикулярно поверхности облучения, т. е. по направлению теплоотвода. Вторым ха- рактерным элементом структуры поверхности облучения являются сравнительно гладкие об- ласти, размеры элементов ко- торых изменяются в пределах 100 нм (рис. 3, б ). Области, представленные на рис. 2 и 3, различаются эле- ментным составом. Результа- ты микрорентгеноспектраль- ного анализа, приведенные на рис. 4, свидетельствуют о том, что области, имеющие ярко вы- раженный темный контраст, сформированы исключительно легирующими элементами и кислородом (рис. 4, спектр 3). Они сформированы частицами исходного порошка, не раство- рившимися при электровзрыв- ном легировании и последу- ющей электронно-пучковой обработке. Области с наноразмерной субструктурой сформированы исключительно атомами исход- ного материала с небольшой добавкой углерода (рис. 4, спектр 1). Данные об- ласти предположительно содержат частица кар- бидной фазы. Области с игольчатой структурой (рис. 4, спектр 2) содержат элементы легирующего порошка и сплава титана ВТ6. Они сформировались в результате жидкофазного легирования титана бором, углеродом и кислородом и должны иметь относитель- но сложный фазовый со- став. Увеличение плотности энергии пучка электронов до E S = 60 Дж/см 2 приводит к формированию преимуще- ственно структуры игольча- того типа (рис. 5). Микрорентгеноспектра- льный анализ областей с игольчатой структурой выявил присутствие легирующих элементов и элементов исходного сплава (рис. 6, спектр 1). Данный факт свидетельствует об увеличении степени растворения порошка карбида бора в титане с ростом плотности энергии пучка элек- Рис. 3. Элементы структуры поверхности титанового сплава ВТ6 после ЭВЛ и ЭПО ( E S = 50 Дж/см 2 ; τ = 100 мкс, N = 10 имп.)