Obrabotka Metallov 2012 No. 3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 3 (56) 2012 89 ИССЛЕДОВАНИЯ ПО ФЦП зовый состав, к примеру, содержат частицы диборида титана и медь. Действительно, детальный анализ мор- фологии поверхности областей структуры первого типа позволил выявить образования (частицы) окру- глой формы, расположенные хаотически либо форми- рующие протяженные ряды (рис. 1, в ). Размеры частиц изменяются в широких пределах (от 250 до 500 нм). К структуре второго типа отнесем образования глобулярной формы, занимающие на поверхности по- крытия во всех режимах ЭВН суммарную площадь 75 % (рис. 1). Средние размеры данных структурных элементов изменяются в широких пределах – от 1 до 10 мкм. Микрорентгеноспектральный анализ дает основание заключить, что исследуемые образования имеют сложный элементный состав; основными эле- ментами являются медь и титан. Сопоставляя рентге- новские спектры, можно отметить, что относительное содержание титана выше в структуре второго типа. Это, с одной стороны, может означать присутствие в данных участках покрытия частиц диборида титана, а с другой – свидетельствует о недостаточно большой толщине структур первого типа, что приводит к при- сутствию на рентгенограмме линий от лежащего под включением смеси диборида титана и меди и наличию на поверхности включения частиц диборида титана. Как отмечалось выше, методической особенно- стью используемого в настоящей работе ЭВН явля- ется применение композиционного электрически взрываемого материала. В связи с этим представля- ло интерес выяснить, присутствуют ли частицы по- рошка диборида титана на поверхности формирую- щегося покрытия. Суммарная площадь, занимаемая структурой третьего типа на поверхности покрытия, заполняющей пространство между структурами пер- вого и второго типа (рис. 1) составляет 9 %. Микро- рентгеноспектральный анализ дает основание пола- гать, что основным элементом данных образований является титан. Средние размеры структурных эле- ментов изменяются в пределах от 500 нм до 2 мкм. Их размер сопоставим с частицами диборида титана. Следовательно, данные образования являются части- цами порошка диборида титана, используемого при электрическом взрыве композиционного электриче- ски взрываемого материала и перенесенного на по- верхность обработки без перемешивания с медью. По проведенным ранее экспериментам анализ по- перечных шлифов покрытий показал, что повторная обработка приводит к пропорциональному увеличению толщины слоя. Рентгеноструктурный анализ обнару- жил, что во всех режимах покрытия содержат диборид титана и медь примерно в равном соотношении. Во всех режимах ЭВН формируется структура, представляющая собой глобулярные включения в ма- трице (рис. 2). Микрорентгеноспектральный анализ дает основание заключить, что основным элементом глобулярных включений является титан (рис. 2, б ). Средние размеры данных структурных элементов из- меняются в пределах от 0,5 до 2,5 мкм. Их размеры сопоставимы с частицами порошка диборида тита- на, использованного для напыления. Следовательно, Рис. 1. Характерное изображение поверхности, полученное методом сканирующей электронной микроскопией, после электровзрывного напыления трех единичных слоев композиционного покрытия TiB 2 -Cu ( q = 4,5 ГВт/м 2 ): а – общий вид; б – поверхность для рентгеноспектрального анализа; в – структура, формирующаяся на поверхности покрытия Рис. 2. Характерное изображение структуры поперечного шлифа, полученное методом сканирующей электронной микроскопии после электровзрывного напыления композиционного покрытия TiB 2 -Cu ( q = 4,5 ГВт/м 2 ): а – общий вид; б – рентгеновский спектр (место набора рентгеновского спектра выделен участок 1); в – рентгеновский спектр (место набора рентгеновского спектра выделен участок 2)