Выделение оксидных фаз в титановых сплавах с РЗМ

М.А. Попова1, Н.Г. Россина1, Н.А. Попов1, М.О. Ледер1
1Кафедра Термообработки и физики металлов, Уральский Федеральный Университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, ул. Мира, 19, 620002, Екатеринбург, Россия
Аннотация
Изучено влияние микролегирования редкоземельным элементом – гадолинием на образование интерметаллидных и оксидных фаз в жаропрочных псевдо-альфа и двухфазных титановых сплавах различного химического состава при кристаллизации и последующей термической обработке. Методами микрорентгеноспектрального анализа показано, что в сплавах, содержащих легкоплавкий элемент – олово, при кристаллизации формируется интерметаллид системы GdxSny на котором в дальнейшем образуется оксид гадолиния обволакивая исходную частицу интерметаллида. В результате такие частицы имеют сложное внутреннее строение. Зарождение таких частиц в основном происходит в теле зерна по межфазным поверхностям раздела Проведение отжига как в однофазной бета-области, так и в двухфазной области меняя морфологию альфа и бета фаз не меняет расположение таких частиц. Характер их распределения позволяет утверждать, что они не должны оказывать существенного влияния на свойства сплава. В тех случаях, когда в сплаве нет олова, при охлаждении в процессе кристаллизации формируется оксид гадолиния преимущественно на межзеренных и межфазных границах раздела. Размер таких частиц существенно меньше, чем в сплавах с оловом, а количество больше. Термическая обработка в бета-области (гомогенизационный отжиг) сопровождается увеличением количества и размеров частиц, как по границам зерен, так и теле зерна. При этом концентрация гадолиния в твердом растворе несколько больше, чем в сплавах с оловом. Выделившиеся по границам раздела частицы должны оказывать влияние на вязкостные и пластические свойства понижая их.
Получена: 29 декабря 2016   Исправлена: 10 февраля 2017   Принята: 05 марта 2017
Просмотры: 60   Загрузки: 30
Ссылки
1.
A. I. Khorev. Russ. Eng. Research. 31, 1087 – 1094 (2011), doi:10.3103 / S1068798X11110104
2.
Junko Hieda. Mater. Trans. 54, 1361 – 1367 (2013), doi:10.2320 / matertrans.MF201308
3.
Hanguang Fu. Mater. Science and Engineering A 395, 281 – 287 (2005), doi:10.1016 / j.msea.2004.12.029
4.
Mingyue Zhao. J. of Refractory Metals and Hard Materials 48, 19 – 23 (2015), doi:10.1016 / j.ijrmhm.2014.07.014
5.
V. A. Kaschuk, M. B. Svetlov, The effect of small additions of rare earth metals and rhenium on the properties of titanium alloy VT5L, Science. Thought, Kiev 1975, 85 – 91
6.
N. M. Ulyakova. Met. Sci. & Heat treatment, 3, 30 – 31 (1994).
7.
S. R. Seagle, C. S. Hall, H. B. Romberger. Proc. of the 4th International Conf. on Titanium. New York. (1980). V.3. P. 2169 – 2175.
8.
G. P. Li, D. Li, Y. Y. Liu, S. X. Guan, Q. J. Wang, D. H. Ping, and Z. Q. Hu. Metallurgical and materials transactions A, 28A, (1997), doi:10.1007 / s11661‑997‑0251‑y
9.
M. Holm, T. Ebel, M. Dahms. Materials and Design, 51, 943 – 948 (2013), doi:10.1016 / j.matdes.2013.05.003
10.
N. P. Lyakishev. Diagrams of Binary Metallic Systems. A Handbook. Moscow, Mechanical engineering. (1996), 872 p. (in Russian). [Н. П. Лякишев. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник. М.: Машиностроение. 1996. 872 с.]
11.
N. A. Nochovnaya, A. I. Khorev, A. L. Yakovlev. Metal Science and Heat Treatment, 55, 415 – 419 (2013), doi:10.1007 / s11041‑013‑9646‑0
12.
L. Zeng, Q. Hong, Y. Zhao, Y. Qi. Rare Met. Mater. & Eng. 43, 2407 – 2410 (2014).
13.
W. F. Cui, C. M. Liu, L. Zhou, G. Z. Luo. Mater. Sci. & Eng. A. 323, 192 – 197 (2002).
14.
A. A. Popov, N. A. Drozdova. Physics of Metals and Metallography. 84, 407 – 412 (1997).
15.
C. Ramachandra, V. Singh, Met. Trans., A. 23, 689 – 690 (1992).
16.
A. A. Popov, M. O. Leder, M. A. Popova, N. G. Rossina, I. V. Narygina. Physics of Metals and Metallography. 116, 3 261 – 266 (2015), doi:10.1134 / S0031918X15030102