Структура та властивості металоборидних евтектичних сплавів систем Ti—Mo—B та Nb—Mo—B

Abstract

Досліджено структуру та фізико-механічні властивості металоборидних евтектичних сплавів систем Ti—Mo—B та Nb—Mo—B: мікротвердість при кімнатній температурі та твердість в інтервалі температур від кімнатної до 900 °С. Встановлено, що часткова стабілізація молібденом фази на основі β-титану приводить до утворення багатокомпонентної матриці β + α″ + ω при [Mo]/([Ti] + [Mo]) = ~0,05 (вміст металів у % (ат.)), внаслідок чого мають місце максимуми на концентраційних залежностях мікротвердості та твердості. Максимальне зміцнення β-матриці (до 6,1—6,9 ГПа) спостерігається в області складів 0,45 < [Mo]/([Ti] + [Mo]) < 0,8. Визначено, що температура початку різкого знеміцнення сплавів системи Ti—Mo—B залишається практично незмінною в області складів із багатофазною матрицею та зростає приблизно на 200 °С в області з β-матрицею. У сплавах системи Nb—Mo—B при збільшенні вмісту молібдену мікротвердість зростає від 9,4—12,6 ГПа для евтектики β + (Nb₁-xMox)₃В₂, до 15,6 ГПа для β + (N₁-xMox)₃В₂ + (Mo₂B) і до 16,9 ГПа для β + (Mо₂B).

Исследованы структура и физико-механические свойства металлоборидных эвтектических сплавов систем Ti—Mo—B и Nb—Mo—B: микро¬твердость при комнатной температуре и твердость в интервале температур от комнатной до 900 °С. Установлено, что частичная стабилизация молибденом фазы на основе β-титана приводит к образованию многокомпонентной матрицы β + α″ + ω при [Mo]/([Ti] + [Mo]) = ~0,05 (содержание металлов в % (ат.)), вследствие чего имеют место максимумы на концентрационных зависимостях микротвердости и твердости. Максимальное упрочнение β-матрицы (до 6,1—6,9 ГПа) наблюдается в области составов 0,45 < [Mo]/([Ti] + [Mo]) < 0,8. Установлено, что температура начала резкого разупрочнения сплавов системы Ti—Mo—B остается практически неизменной в области составов с многофазной матрицей и повышается приблизительно на 200 °С в области с β-матрицей. В сплавах системы Nb—Mo—B при увеличении содержания молибдена микротвордость возрастает от 9,4—12,6 ГПа для эвтектики β + (Nb₁-xMox)₃В₂, до 15,6 ГПа для β + (Nb₁-xMox)₃В₂+ (Mо₂B) и до 16,9 ГПа для β + (Mо₂B).

Structure and physico-mechanical properties, microhardness at room temperature and Vickers hardness in the temperature range of 20—900 °C were studied for metal-boride eutectic alloys of Ti—Mo—B and Nb—Mo—B systems. As established, partial stabilization of the phase based on β-Ti by Mo leads to formation of multicomponent matrix β + α″ + ω at [Mo]/([Ti] + [Mo]) = ~0,05 (contents of metals are in % (at.)) that results in maxima in curves of concentration dependences for microhardness and hardness. Maximum strengthening of the β-matrix (to 6,1—6,9 GPa) was observed in the range of 0,45 < [Mo]/([Ti] + [Mo]) < 0,8. Temperatures of incipient sharp softening of Ti—Mo—B alloys were found to be practically unaffected by the metal ratio in the range of multicomponent matrix and to increase by approximately 200 °С for the β-matrix alloys. Microhardness of eutectics in Nb—Mo—B alloys increases with the Mo content increase, from 9,4—12,6 GPa for the β + (Nb₁-xMox)₃В₂ eutectic to ~15,6 GPa for β + (Nb₁-xMox)₃В₂ + (Mо₂B) one and to 1,9 GPa for β + (Mо₂B).