Obrabotka Metallov 2018 Vol. 20 No. 4

OBRABOTKAMETALLOV Vol. 20 No. 4 2018 63 MATERIAL SCIENCE Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Технологические параметры процесса выращивания Technological parameters of the formation process Ускоряющее напряжение пучка, кВ/ Accelerating voltage, kV 40 Ток пучка, мА / Beam current, mA: – первого слоя / for the first layer – последующих слоёв / for the next layers 16 14 Диаметр пучка, мм / Beam diameter, mm 0,15…0,18 Фокусное расстояние пучка, мм / Beam focal distance, mm 220 Развертка пучка / Beam scanning area Кольцо диаметром 5 мм  5 mm ring Частота развертки, кГц / Scanning frequency, kHz 1 Шаг смещения  Х , мм / Step of displacement  X , mm 5 Высота слоя, мм / Layer height, mm 0,8 Количество слоев, шт / Number of layers, pcs. 3 Скорость подачи проволоки, мм/мин / Wire feed, mm/min 880 Угол наклона подачи проволоки к подложке, град / Wire feed angle, o 25 Угол наклона подачи проволоки к оси X , град. / Angle between wire axis and X axis, o 45 Линейная скорость выращивания, мм/мин / Formation linear rate, mm/min 220 дующего состава: 2 % HF; 2 % HNO 3 ; 96 % H 2 O (указаны объемные доли). Микроструктура была исследована с использованием оптической (ОМ) и растровой электронной микроскопии (РЭМ). Идентификация фаз выполнялась на рентгенов- ском дифрактометре ДРОН-7 с использованием излучения Co K α с шагом 0,02° и временем вы- держки 5 с на шаг. Измерения микротвердости проводились на микротвердомере Duramin 5 при нагрузке 50 г. Результаты и их обсуждение На рис. 2 показаны микроструктуры в вертикальных ( Z–X , рис. 2, а , и Z–Y , рис. 2, б ) и горизонтальной ( Х–Y , рис. 2, в ) плоскостях по отношению направления выращивания образца. В вертикальных плоскостях ( Z–X и Z–Y ) образца наблюдаются удлиненные зерна, которые эпи- таксиально растут через осажденные слои. Они наклонены относительно направления Z . По- добный результат был предсказуемым, так как в сплавах Ti-6Al-4V, полученных методом по- слойного нанесения с лазерными и электрон- но-лучевыми источниками нагрева, уже на- блюдались столбчатые зерна, формирующиеся вследствие высоких температурных градиентов [6, 8–11]. В табл. 2 представлены результаты измере- ний размера столбчатых зерен в горизонтальной ( Х–Y ) и вертикальных ( Z–Y и Z–X ) плоскостях выращенного образца Ti-6Al-4V. На рис. 3 показаны рентгенограммы полиро- ванной поверхности образца Ti-6Al-4V в гори- зонтальной ( Х–Y ) и вертикальных ( Z–Y и Z–X ) плоскостях по отношению к направлению выра- щивания с индексацией основных дифракцион- ных пиков. Практически все пики на рентгенограмме после послойного выращивания могут быть идентифицированы как α-фаза. При измеренных параметрах элементарной ячейки ( а = 2,93 Å и с = 4,57 Å, с/а = 1,595) ее можно было опреде- лить как мартенситную α  -фазу, формирующу- юся внутри первоначальных столбчатых зерен β-фазы, от которой остается при комнатной тем- пературе только слабый рефлекс (110). Расчетная объемная доля остаточной β-фаза для верхних