Розмір шрифту: 

Розробка нових конструкційних матеріалів, що мають кращі властивості в порівняні з традиційними металами є актуальним напрямком в матеріалознавстві. Одним з представників таких матеріалів є інтерметаліди на основі титану Такі матеріали зберігають свою структуру і механічні властивості при високих температурах, володіють високими антикорозійними і антифрикційними властивостям [1]. Інтерметалідні композити армовані керамічними включеннями, мають переваги у порівнянні зі звичайними титановими сплавами за рахунок кращих механічних властивостей при підвищених температурах, вищої стійкості до окислення та інше. Тому метою даної роботи було отримання і дослідження композиційних матеріалів системи TiAl-B₄C.

В роботі отримали композиційні матеріали складу TiAl- (0,5; 1, 1,5) B₄C при температурах спікання 1100 – 1300 °С в вакуумі. Зміна усадки в процесі спікання представлена на рис. 1.

З отриманих даний видно, що зі збільшення температури спікання усадка монотонно збільшується при чому збільшення кількості карбіду бору призводить до зменшення усадки. Така поведінка обумовлена взаємодією B₄C з TiAl та утворенням тугоплавких карбідів та боридів, що підтверджується рентгенофазовими дослідженнями (рис.2).

 

Рис.1 Вплив температури на усадку композиційного матеріалу TiAl-B₄C

 

 

Рис.2 Дифрактограма композиційного матеріалу системи TiAl-B₄C отриманого при температурі 1300 °С.

Мікроструктурними дослідженнями встановлено, що збільшення карбіду бору сприяє зменшенню розміру пор (рис.3), оскільки утворення тугоплавких включень блокує процеси їх росту. Пористість отриманих матеріалів на перевищує 25%.

 

 

 

0,5 % B₄C

1 % B₄C

1,5 % B₄C

Рис.3 – Мікроструктура композиту системи TiAl-B₄C отриманого при температурі 1300 °С.

Збільшення температури спікання сприяє усадці композиту, приводить до взаємодії карбіду бору з інтерметалідом і утворенню тугоплавких включень які блокують ріст пор їх рівномірному розташуванні в об’ємі композиту і як наслідок покращенню механічних та експлуатаційних характеристик композиційного матеріалу.