СТРУКТУРА ТА ВЛАСТИВОСТІ СПЛАВІВ НА ОСНОВІ TiAl, ЛЕГОВАНИХ 2% (ат.) Mo

Анотація

Сплави Ti_100-хMo₂Al_х (де х — вміст алюмінію 44, 46, 48 і 50% (ат.)), отримані дуговою плавкою із чистих компонентів, вивчено методами рентгенівського фазового аналізу та сканувальної електронної мікроскопії із локальним рентгеноспектральним аналізом (СЕМ/EDX). Температури плавлення та твердофазних перетворень дослід­жено методом диференційного термічного аналізу, а механічні властивості — за допомогою випробувань на тріщиностійкість, згин та стиснення. У рамках CALPHAD-підходу проведено термодинамічний розрахунок фазових рівноваг у дослідженій концентраційній області. Литі сплави складаються переважно із ламельної структури, утвореної пластинками фаз на основі γ-TiAl та α₂-Ti₃Al субмікронної товщини, і кубічної фази складу Ti₅₅Mo_4-6Al_39-40 — А2-структура типу W (β) чи В2-структура типу CsCl (β₀). У сплавах на основі γ-TiAl молібден поводить себе як легкоплавка легуюча добавка, якою збагачується периферія зерен. Визначено стандартні механічні характеристики сплавів та проаналізовано їх структурну чутливість. Усі досліджені сплави демонструють високу жароміцність. Границя плинності сягає 400-600 МПа у діапазоні температур випробувань 20–750 °С. Спостерігається деяке підвищення міцності при 300 та 600 °С внаслідок динамічного деформаційного старіння. У широкому інтервалі температур встановлено параметри деформаційного зміцнення та проаналізовано температурну залежність коефіцієнта й показника деформаційного зміцнення для сплавів, що знаходяться в різних фазових і структурних станах. Показано, що в області температур від 20 до 600 °С показник та коефіцієнт деформаційного зміцнення змінюються слабко. Зі збільшенням вмісту алюмінію від 44 до 50% (ат.) показник деформаційного зміцнення збільшується від n = 0,6 до n = 0,95, що свідчить про зміну механізму деформаційного зміцнення при зміні фазового складу сплавів.