Actual Problems in Machine Building 2014 No. 1

I Международная научно-практическая конференция « Актуальные проблемы в машиностроении » Материаловедение в машиностроении ___________________________________________________________________ 533 Оба варианта реализуются при формировании покрытия из ниобия и тантала на титановой заготовке методом вневакуумной электронно-лучевой наплавки. В работах [3,4] отмечается высокая эффективность метода вневакуумной электронно-лучевой обработки для формирования покрытий таких систем. 2. Методика экспериментального исследования Заготовки для наплавки были изготовлены из технически чистого титана ВТ1-0. Наплавляемый материал состоял из смеси порошков тантала, ниобия и титана и флюса. Порошок титана выполнял функцию смачивающей компоненты. В качестве флюса применялась смесь солей CaF 2 и LiF. Титановые пластины размерами 12,5х50х100 мм с помещённым на них слоем порошковой смеси, содержащей наплавочный материал и флюс, перемещались под пучком в продольном направлении. Расстояние от выпускного отверстия до поверхности образца составляло 90 мм. Гауссов диаметр пучка на поверхности образца был равен 12 мм. Для увеличения производительности обработки применялось сканирование пучка с помощью электромагнитного сканирующего устройства. Размах сканирования был равен 50 мм и совпадал с шириной образцов. В результате обработки были сформированы образцы с содержанием в поверхностном слое 16 % (вес.) Ta и 5 – 16 % (вес.) Nb. 3. Результаты и обсуждение Металлографические исследования полученных образцов позволили выделить четыре основных зоны: зона наплавленного покрытия, переходная зона, зона термического влияния и область, не подвергшаяся тепловому воздействию, т.е. не претерпевшая структурных изменений (рис. 1а). Выявлено, что поверхностный слой имеет дендритное строение (рис. 1б), при дальнейших исследованиях было замечено, что границы зерен пересекают дендритные ветви. Дендритная ликвация, в данном случае, является вполне ожидаемым результатом в виду того, что процесс вневакуумной электронно- лучевой наплавки происходит в достаточно короткое время и является неравновесным. На приведенных изображениях заметна большая разница в травлении поверхности между дендритами и междендритным пространством, что указывает на обогащение дендритов танталом и ниобием. Методом сканирующей электронной микроскопии было выявлено пластинчатое строение внутреннего объема зерен.