Obrabotka Metallov 2013 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 4 (61) 2013 46 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ α΄-фаза, орторомбическая α΄΄-фаза и кубическая β-фаза. На рис. 3 представлена рентгенограмма, полученная при исследовании образца с двух- слойным покрытием. Анализ формы профиля рентгенограммы свидетельствует об уширении пиков, связанном, вероятно, со значительными микроискажениями кристаллической решетки и образованием областей когерентного рассея- ния малых размеров. Полученные результаты хорошо согласуются с данными, полученными методами оптической и растровой электронной микроскопии. Ускоренное охлаждение после обработки ма- териала электронным пучком приводит к форми- рованию упрочненного слоя, который в зависи- мости от количества проходов имеет толщину от 3000 до 4500 мкм. Микротвердость покрытия не изменяется до глубины 2000 мкм, а затем постепенно снижает- ся до ~ 1700 МПа, что соответствует микротвер- дости титана ВТ1-0 (рис. 4). Твердость двухслойного покрытия составля- ет 4000 МПа, трехслойного – 4500 МПа, четы- рехслойного – 4800 МПа. Рис. 3. Рентгенограмма двухслойного покрытия Рис. 4. Распределение микротвердости по сечению четырехслойного образца Экспериментально установлено, что наи- большим значением ударной вязкости обладает титан ВТ1-0 – 185 Дж/см 2 . Энергия разрушения образцов с покрытиями в 1,5–1,8 раза меньше материала основы и составляет 100...120 Дж/см 2 . Снижение уровня ударной вязкости разрабо- танного материала обусловлено наличием зоны термического влияния и прочного покрытия, твердость которого превосходит твердость ма- териала основы в 2,5 раза. Фрактографические исследования поверхностей разрушения выяви- ли преимущественно хрупкое строение излома в зоне наплавленного слоя. Разрушение покрытий происходит по границам бывших зерен β-фазы с формированием характерного рельефа поверх- ности (рис. 5, а ). В локальных областях встре- а б Рис. 5. Поверхность излома много- слойных Ti-Ta покрытий чаются участки квазихрупкого разрушения с признаками пластической деформации (рис. 5, б ). Результаты оценки коррозионной стой- кости многослойных покрытий системы титан–тантал в кипящем 68 %-м растворе азотной кислоты представлены в таблице. В качестве контрольных материалов исполь- зовались титан марки ВТ1-0 и тантал.