Obrabotka Metallov 2012 No. 1

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 1 (54) 2012 79 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Результаты исследования и их обсуждение Выполненные исследования показали, что в поверхностном слое образцов формируется гра- диентная структура, которую можно разделить на покрытие и зону легирования. Формирование по- крытия обусловлено следующими особенностя- ми метода электровзрывного легирования. В [1] показано, что при обработке металлов и сплавов методом электрического взрыва проводящего ма- териала структура поверхностного слоя форми- руется в результате воздействия на образец по- тока плазмы, частиц взрываемых углеграфитовых волокон и частиц порошка бора, летящих в тылу плазменной струи. Налетающий поток плазмы приводит к плавлению поверхности и жидко- фазному легированию расплава. Частицы взры- ваемого проводника и порошка бора достигают обрабатываемой поверхности на стадии ее осты- вания, частично приникают в объем поверхност- ного слоя, частично осаждаются на поверхности образца, формируя покрытие. Вследствие этого покрытие обладает развитым рельефом, высоким уровнемшероховатости, неоднородно с точки зре- ния морфологии элементов структуры, содержит микротрещины, микрократеры и микропоры . Анализ структуры покрытия, выполненный методом электронной дифракционной микроско- пии тонких фольг с применением темнопольной методики и последующего индицирования ми- кроэлектронограмм, подтвердил факт существен- ной неоднородности его строения и выявил при- сутствие в поверхностном слое целого ряда фаз. Представленные на рис. 3 фотографии демонстри- руют присутствие следующих фаз: во-первых, гра- фита в квазиаморфном состоянии; во-вторых, на- норазмерных (5…50 нм) выделений борида титана состава TiB; в-третьих, β -титана (рис. 3, а , б, г ), кристаллов α -титана пластинчатой морфологии, поперечные размеры которых изменяются в преде- лах от 40 до 350 нм (рис. 3, г ), и частиц карбида титана, располагающихся в структуре α -титана в виде островков, указанных стрелками на рис. 3, г . Размеры частиц карбида титана изменяются в пре- делах от 15 до 25 нм (рис. 3, д ). Рис. 3. Электронно-микроскопическое изображение структуры покрытия, формирующегося на поверхности технически чистого титана ВТ1-0, подвергнутого электровзрывному карбоборированию: а, г, д – светлое поле; б – темное поле, полученное в рефлексе (201) TiB; в – микроэлектронограмма, стрелкой указан рефлекс, в котором получено темное поле; на микроэлектронограмме выявляются дифракционные кольца графита (104); (304); (227) и точечные рефлексы β -титана (плоскость [110]); е – микроэлектронограмма к ( г ); на ( г ) стрелками указаны островки с наноразмерными включениями карбида титана