Визначення особливості спрямування та розподілу інтерметалевої фази в евтектиці матеріалу зварного шва після електронно-променевого зварювання сплавів титану та ніобію
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2023.288450Ключові слова:
електронно-променеве зварювання, мікрокомпозиційний сплав, евтектичний розпад, розмір волокон, зварний шовАнотація
Об’єктом дослідження був матеріал зварного шва. Досліджено характер змін у мікроструктурі матеріалу зварного шва, які викликаються змінами підведеної енергії, легуючих елементів та тепловідведення з області розплаву. Зварювання виконували електронним променем за Uacc=60 кВ, Ieb=90 мА, з еліпсоподібною розгорткою 3×4 мм. Швидкість руху електронного променю veb змінювали від 7 до 15 мм·с-1. Температуру експериментальних зварюваних зразків T0 змінювали від 300 K до 673 K. Зварювали сплав Ті–ТіВ (мікрокомпозиційний сплав з армуючими волокнами ТіВ) зі сплавами Ті–ТіВ, Т110 та з ніобієм. Однією з задач зварювання цього сплаву визначено збереження та оптимізацію структури такого типу у зварному шві. У зварному шві спостерігали подрібнення боридних волокон, втрату їх початкової орієнтації та формування мікроструктури дендритного або коміркового типу.
Методами растрової електронної мікроскопії та мікрорентгеноспектрального аналізу було досліджено мікроструктуру матеріалу зварного шва та визначено розмірні характеристики волокон ТіВ за різних умов зварювання. Проведено аналіз змін мікроструктур матеріалу зварного шва, середньої довжини ᶏ та товщини ȩ боридних волокон в матеріалі з’єднань, виконаних за різних швидкостей veb переміщення електронного променю та початкових температурах T0. Встановлено, що зростання співвідношення ȩ/ᶏ з 0.04–0.07 до 0.1–0.27 супроводжується значними змінами мікроструктури та механізму формування евтектичних фаз.
Показано, що процесом, який визначає формування мікроструктури матеріалу зварного шва, був евтектичний розпад з визначальним впливом на нього градієнту температур, швидкості кристалізації, переохолодження, концентраційних неоднорідностей, легуючих домішок
Посилання
- Tikhonovskiy, M. A. (2004). Issledovanie napravlennykh fazovykh prevrascheniy i razrabotka mikrokompozitnykh materialov v NNTs KhFTI. Voprosy atomnoy nauki i tekhniki, 6, 115–127. Available at: https://vant.kipt.kharkov.ua/ARTICLE/VANT_2004_6/article_2004_6_115.pdf
- Qi, J., Cheung, A. M., Poon, S. J. (2019). High Entropy Alloys Mined From Binary Phase Diagrams. Scientific Reports, 9 (1). doi: https://doi.org/10.1038/s41598-019-50015-4
- Andrievskaya, N. F., Kapcherin, A. S., Tikhonovskiy, M. A. (1980). Morfologicheskie perekhody v evtekticheskikh kompozitakh. Fizika prochnosti kompozitsionnykh materialov. Leningrad: Izd-vo LFTI, 42–44.
- Gaisin, R. A., Imayev, V. M., Imayev, R. M. (2017). Effect of hot forging on microstructure and mechanical properties of near α titanium alloy/TiB composites produced by casting. Journal of Alloys and Compounds, 723, 385–394. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2017.06.287
- Grigorenko, G. M., Akhonin, S. V., Loboda, P. I., Grigorenko, S. G., Severin, A. Yu., Berezos, V. A., Bogomol, Yu. I. (2016). Structure And Properties Of Titanium Alloy, Alloyed With Boron, Produced By The Method Of Electron Beam Remelting. Electrometallurgy Today, 1, 21–25. doi: https://doi.org/10.15407/sem2016.01.03
- Gaisin, R. A., Imayev, V. M., Imayev, R. M. (2018). Microstructure and Mechanical Properties of a Near-α-Titanium-Alloy/TiB Composite Prepared in situ by Casting and Subjected to Deformation and Heat Treatment. Physics of Metals and Metallography, 119 (9), 907–916. doi: https://doi.org/10.1134/s0031918x18090041
- Bondarenko, Yu. A., Kablov, E. N. (2002). Napravlennaya kristallizatsiya zharoprochnykh splavov s povyshennym temperaturnym gradientom. Metallovedenie i termicheskaya obrabotka metallov, 7, 20–23.
- Kablov, E. N., Lukin, V. N. (2008). Intermetallidy na osnove titana i nikelya dlya izdeliy novoy tekhniki. Avtomaticheskaya svarka, 11, 76–82. Available at: http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/100041/09-Kablov.pdf?sequence=1
- Bagdasarov, Kh. S. (2004). Vysokotemperaturnaya kristallizatsiya iz rasplava. Moscow: FIZMATLIT, 160. Available at: https://www.studentlibrary.ru/book/ISBN5922104829.html
- Alikhanov, V., Khudoyan, M. V. (2019). Directionally crystallized eutectics obtaining method. University News. North-Caucasian Region. Technical Sciences Series, 1, 77–81. doi: https://doi.org/10.17213/0321-2653-2019-1-77-81
- Loboda, P., Zvorykin, C., Zvorykin, V., Vrzhyzhevskyi, E., Taranova, T., Kostin, V. (2020). Production and Properties of Electron-Beam-Welded Joints on Ti-TiB Titanium Alloys. Metals, 10 (4), 522. doi: https://doi.org/10.3390/met10040522
- Loboda, P., Zvorykin, V., Zvorykin, C., Vrzhyzhevskyi, E., Taranova, T., Kostin, V., Zvorykin, L. (2023). Features of the welded seam material crystallization in Ti-TiB alloy under electron-beam welding conditions. Mechanics and Advanced Technologies, 7 (1), 36–42. doi: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2023.7.1.277544
- Loboda, P., Zvorykin, C., Zvorykin, V., Vrzhyzhevskyi, E., Taranova, T., Kostin, V. (2020). Structural regularities of welded seam between Ti-TiB and vanadium with 12X18H10T interlayer by using electron beam welding. Mechanics and Advanced Technologies, 2 (89). doi: https://doi.org/10.20535/2521-1943.2020.89.211400
- Hu, Z.-Y., Peng, H.-C., Zhang, Z.-H., Song, P., Chen, M., Ding, Y.-S. et al. (2021). Influence of the sintering temperature on the microstructure, mechanical properties and densification characteristics of (TiB + TiC)/TC4 composite. Materials Research Express, 8 (12), 126517. doi: https://doi.org/10.1088/2053-1591/ac40b7
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2023 Petro Loboda, Anastasiia Zvorykina, Eduard Vrzhyzhevskyi, Tatjana Taranova, Valery Kostin, Volodymyr Zvorykin, Leonid Zvorykin
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
