Труды КНЦ (Технические науки вып.3/2023(14))

В композиции Х20Н80 + ВТ20 после 700 °С не отмечено принципиальных отличий в структуре диффузионной зоны (рис. 2, в). На базе интерметаллидов TiNi и Ti 2 Ni образовались твердые растворы, содержащие Al, Mo, V, Zr. По границе с диффузионной зоной в титане сформировались области с повышенным содержанием Al, достигающим 16 ат. %. Проведение термообработки при температуре выше эвтектоидного превращения привело к качественным изменениям структуры ДЗ и титана. Изучение микроструктуры ДЗ в композиции Х20Н80 + ВТ1-0 (рис. 3, а) показало, что после термообработки при 850 °С происходит значительная интенсификация диффузионных процессов и изменение соотношения толщин составляющих слоев в сравнении с термообработкой при 700 °С. Доля прослойка со стороны нихрома в составе диффузионной зоны значительно увеличилась, вместе с этим выросла и доля интерметаллида TiNi3 в ее составе. По границе интерметаллидов TiNi и Ti 2 Ni появилась переходная область, соответствующая смеси этих фаз. Химический состав фаз в составе ДЗ при этом остался неизменным. Термообработка при 850 °С привела к активной диффузии никеля в титан, растворимость которого в pTi может достигать 10 ат. %, и образованию после охлаждения эвтектоидной смеси (Ti+Ti 2 Ni). Протяженность области с постепенно снижающимся содержанием никеля превышает 500 мкм после 100 ч выдержки. Структура ДЗ в композиции Х20Н80 + ОТ4 (рис. 3, б) схожа с композицией Х20Н80 + ВТ1-0, а различается, как и после 700 °С, образованием твердых растворов на базе интерметаллидов TiNi и Ti 2 Ni. Диффузия никеля в титан ОТ4 привела к формированию эктектоидной структуры на глубину почти 400 мкм после 100 ч выдержки. Максимальное содержание никеля у границы диффузионной зоны составило 5 ат. %. Из-за мелкой дисперсности структуры произошло более равномерное распределение Al и Mn в данной области. Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 3. С. 216-221. Transactions of the Kola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 3. P. 216-221. а б в г д е Рис. 3. Структура диффузионной зоны на границе Х20Н80 + ВТ1-0 (а), Х20Н80 + ОТ4 (б) и Х20Н80 + ВТ20 (в) после 850 °C, 20 ч (а) и результаты точечного энергодисперсионного анализа (г, д, е) В композиции Х20Н80 + ВТ20 после термообработки при 850 °С (рис. 3, в) не отмечено принципиальных отличий в структуре ДЗ. Диффузия никеля в титан ВТ20 значительно замедляется в сравнении со сплавами ВТ1-0 и ОТ4. Максимальное содержание никеля у границы ДЗ не превышает 4 ат. %, а глубина, на которую продиффундировал, никель не превышает 300 мкм после 100 ч выдержки. Выводы Замена технически чистого титана на титановые сплавы в сваренных взрывом композициях системы Ti-NiCr практически не оказывает влияния на структуру и фазовый состав диффузионной зоны, формирующейся на границе соединения при термообработке, но замедляет диффузионные процессы. © Кулевич В. П., Богданов А. И., Шморгун В. Г., Камалов Э. Р., 2023 219