Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 56 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Введение Сплавы систем титан-тантал и титан-тантал- ниобий вызывают большой интерес в связи с их вы- сокой коррозионной стойкостью. В ряде работ пока- зано, что при добавлении в титан даже небольшого количества тантала коррозионная стойкость матери- ала значительно возрастает [1], а при концентрациях тантала более 40 % сплав Ti-Ta обладает практически такой же коррозионной стойкостью, как и чистый тантал [2, 3]. В качестве перспективного направле- ния использования сплавов титан-тантал и титан- тантал-ниобий рассматривают ядерную энергетику [4–7]. Одно из возможных направлений применения этих сплавов связано с изготовлением емкостей для переработки отработанного ядерного топлива. В работах [8,9] было показано, что эффективным методом поверхностного легирования титановых сплавов танталом и ниобием является вневакуумная электронно-лучевая наплавка. Достоинствами этого метода являются высокая производительность и воз- можность формирования защитных слоев на крупно- габаритных изделиях. Следует отметить, что боль- шинство специалистов, исследующих титановые сплавы, отмечают сложность идентификации отдель- ных структурных составляющих методами оптиче- УДК 621.791.92 СТРУКТУРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ПОКРЫТИЙ СИСТЕМЫ «ТИТАН-ТАНТАЛ», ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ВНЕВАКУУМНОЙ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ НАПЛАВКИ* И.А. БАТАЕВ, канд. техн. наук, доцент Т.В. ЖУРАВИНА, ассистент А.А. РУКТУЕВ, аспирант О.Г. ЛЕНИВЦЕВА, аспирант Ю.Н. РОМАШОВА, аспирант ( НГТУ, г. Новосибирск ) Статья получена 3 сентября 2012 года Батаев И.А. – 630092, г. Новосибирск, пр. К. Маркса, 20, Новосибирский государственный технический университет, e-mail: ivanbataev@ngs.ru Методами структурного анализа изучено строение покрытий системы «титан-тантал», сформированных вневаку- умной электронно-лучевой наплавкой. Показано, что β-фаза титана содержится как в наплавленных слоях, содержащих 22,4 % тантала, так и в слоях, содержащих 4,9 % Та. Увеличение концентрации тантала способствует возрастанию объ- емной доли β-фазы и уменьшению размера пластин α-фазы. Ключевые слова: вневакуумная электронно-лучевая наплавка, α-титан, β-титан, тантал. _______________ * Исследования выполнены в рамках реализации проекта ФЦП «Исследования и разработки по приоритетным на- правлениям развития научно-технологического комплекса России на 2007-2012 годы (ГК 16.513.11.3035) ской металлографии и даже растровой электронной микроскопии. А.В. Добромыслов с соавторами при исследовании структуры и фазового состава сплавов системы «титан-тантал» успешно использовали ме- тод просвечивающей электронной микроскопии [10]. В данной работе метод просвечивающей электрон- ной микроскопии был использован для исследовании структуры покрытий системы «титан-тантал», полу- ченных на титановой основе методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки. Методы исследования и особенности постановки эксперимента Вневакуумная электронно-лучевая наплавка про- водилась в Институте ядерной физики им. Г.И. Будке- ра СО РАН на ускорителе электронов ЭЛВ-6. В каче- стве образцов для наплавки использовались пластины размером 100×50×10 мм, изготовленные из титаново- го сплава марки ВТ1-0. Перед проведением наплавки на поверхность пластин насыпалась смесь порошков чистого титана, тантала и флюса CaF 2 и LiF. Исполь- зовались следующие режимы наплавки: ускоряющее напряжение 1,4 МэВ, ток пучка 23...24 мА, скорость перемещения образцов относительно луча 10 мм/с. Диаметр луча на образце составлял 12 мм. Для уве-