КОНТРОЛЬ ДОМІШОК В ПРОЦЕСІ ФОРМУВАННЯ НАНОКРИСТАЛІЧНОГО СПЛАВУ НА ОСНОВІ ТИТАНУ З ВИКОРИСТАННЯМ МЕТОДІВ ВМЗ, СЕМ-ЕДС ТА РСА

Анотація

Нанокристалічні сплави TiAlV синтезовано з чистих порошків Ti, Al та V методом механічного легування у високоенергетичному планетарному кульовому млині. Для характеристики синтезованих сплавів і вивчення їхньої магнітної поведінки, морфології, мікроструктури та структурних властивостей використовували різні методи, зокрема вібраційну магнітометрію зразків (ВМЗ), сканувальну електронну мікроскопію й енергодисперсійну спектроскопію (СЕМ-ЕДС), а також рентгеноструктурний аналіз (РСА). Результатами рентгеноструктурного аналізу підтверджено наявність нових фаз і значне зменшення розміру кристалітів (з 48,73 до 9,38 нм). Крім того, після 60 год розмелювання збільшилася деформація кристалічної решітки (з 0,15% до приблизно 0,81%). Дані СЕМ-ЕДС показали відсутність магнітних частинок заліза до розмелювання. Однак після розмелювання спектр виявив наявність магнітних частинок заліза різної концентрації. Це важливе спостереження підкреслює глибокий вплив процесу механічного легування на склад синтезованого зразка, а також високу чутливість СЕМ-ЕДС-аналізу, який дозволяє виявити навіть найменші зміни в елементному складі матеріалу. Для спостереження за розвитком нанокристалічного сплаву і виявлення будь-яких потенційних дефектів, що виникають під час механічного розмелювання, було застосовано вібраційну магнітометрію зразка. Цей метод дозволяє фіксувати навіть найтонші зміни, які можуть відбуватися під час розмелювання, та з високою точністю оцінити хімічний склад і цілісність сплаву. Така методика дозволила виявити магнітні частинки, магнітні властивості яких час від часу змінювалися, що свідчить про зміну магнітної поведінки внаслідок зменшення розміру цих частинок при подрібненні сталевими кульками. Результати дослідження дозволяють припустити, що обраний метод неруйнівного магнітного контролю із застосуванням ВМЗ може бути використаний для моніторингу стану нанокристалічного сплаву.