Тонкая структура переходной зоны, образующаяся между расплавом NiAl и подложкой из W при самораспространяющемся высокотемпературном синтезе

В работе были проведены эксперименты по взаимодействию W подложки c расплавом на основе Ni-Al в режиме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС). При соединении W-подложки с интерметаллидом NiAl в процессе СВС происходит формирование градиентного сварного соединения толщиной около 400 мкм. При исследовании микроструктуры переходного слоя в нём обнаружены дендриты фазы на основе W, псевдобинарная эвтектика NiAl-W, содержащая преципитаты W-содержащей фазы размером менее 50 нм. Для выявления тонких структурных составляющих переходной зоны было применено химическое травление в смеси 4 % HCl + 3 % H2O2, которое позволяет удалить интерметаллидную наплавку на основе NiAl с W-подложки. В основном химическое травление позволяет вытравить интерметаллидную матрицу NiAl, не взаимодействуя с W фольгой и фазами на основе W. В переходной зоне обнаружены дендриты W-содержащей фазы, имеющие оси 1, 2 и 3 порядков, что указывает на медленную скорость кристаллизации расплава. В результате химического травления в переходной зоне были обнаружены тонкие структурные составляющие в виде интенсивно ветвящихся пучков W-содержащих волокон, состоящих из нитей длиной около 10 мкм и толщиной 50 нм. На поверхности W подложки обнаружены столбчатые дендриты, растущие перпендикулярно к её поверхности, и глобулярные выделения фазы на основе W (80 ÷ 86  ат.  % W, 16 ÷ 14  ат.  % Ni и 0 ÷ 4 ат. % Al). Подобная модификация поверхности W подложки в результате её взаимодействия с расплавом Ni-Al способствует созданию прочного механического контакта между фольгой и формирующимся в процессе СВС-реакции интерметаллидом NiAl.