Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 58 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ а б в г д е Рис. 1. Строение поверхностных слоев, сформированных методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки порошковой титан-танталовой смеси на пластину ВТ1-0: а , б – 3,9 % (вес.) Та; в – 10,8 % (вес.) Та; г – 17,0 % (вес.) Та; д , е – 22,4 % (вес.) Та ченные выше особенности, в том числе дендритное строение, наличие колоний параллельных пластин, переплетение пластин α-фазы. На рис. 2 представлена диаграмма состояния си- стемы Ti – Ta. Анализ представленной диаграммы свидетельствует о том, что образец, содержащий 4,9 %тантала в равновесных условиях, должен состо- ять из α-фазы титана, в то время как образец с 22,4 % тантала находится в двухфазной α+ β области. Типичные структуры наплавленного слоя с мас- совой концентрацией тантала 22,4 % показаны на Рис. 2 . Диаграмма состояния сплавов системы «титан-тантал» Рис. 3 . Структура наплавленных слоев, содержащих 22,4 % (вес.) тантала Рис. 4 . Картины дифракции электронов, соответствующие альфа- ( а ) и бета- ( б ) фазам титана рис. 3. Структура сплава представляет собой вытя- нутые пластины α-фазы титана (светлые участки на рис. 3), окруженные тонкими прослойками β-фазы титана (темные выделения на рис. 3). Более темный цвет прослоек β-фазы обусловлен явлением адсорб- ционного контраста (богатые танталом пластины β-фазы более эффективно поглощают электроны). Анализ представленных на рис. 3 изображений свидетельствует о том, что ширина пластин α-фазы находится в диапазоне 100…500 нм, в то время как их длина может превышать 10 мкм. Толщина прослоек β-фазы, как правило, составляет десятки нанометров. Пластины α- и β-фаз склонны к образованию пакетов. Каждый пакет состоит из 4–10 параллельных пла- стин α-фазы, чередующихся с тонкими прослойками β-фазы. В большинстве случаев кристаллографиче- ские закономерности во взаимном расположении соседних пакетов являются неочевидными. Форми- руемая при этом структура напоминает характерное «корзинное плетение» и уже отмечалась в работах других авторов [11]. Тем не менее некоторые участ- ки имеют более «правильную» геометрию. Картины микродифракции, полученные со светлых и темных участков, представлены на рис. 4. Фотографии образцов, содержащих 4,9 % (вес.) тантала, представлены на рис. 5. Несмотря на боль- шую разницу в концентрации β-стабилизатора, сплав с 4,9 вес. % тантала имеет схожее строение со спла- вом с 22,4 вес. % тантала. В структуре этих образцов также присутствует β-фаза. В отличие от образцов