Микроструктура и свойства многослойных материалов на основе сплава Ti–6Al–4V, полученных по порошковой технологии

Abstract

Получены 2–3-слойные структуры, состоящие из сплава Ti–6Al–4V и композитов на его основе с 5...10 % частиц ТiВ или ТiС, методом холодного прессования и вакуумного спекания многокомпонентных порошковых смесей на основе наводороженного порошка титана. Изучены закономерности эволюции микроструктуры, пористости и усадки при спекании слоев порошковых смесей разного состава. Установлено, что добавление упрочняющих частиц карбида титана и борида титана в порошковые смеси влияет на их усадку, что создает риск разрушения многослойных структур из-за разницы в усадке прилегающих слоев разного состава. Оптимизацией параметров порошковой технологии получены слоистые материалы с заданной микроструктурой, обеспечивающей желаемое сочетание механических и эксплуатационных характеристик.

Отримані 2–3 шарові структури, що складаються з сплаву Ti–6Al–4V і композитів на його основі з 5…10 % частинок ТiВ або ТiС, методом холодного пресування та вакуумного спікання багатокомпонентних порошкових сумішей на основі наводненого порошку титану. Досліджено закономірності еволюції мікроструктури, пористості та усадки при спіканні шарів порошкових сумішей, які відповідають сплаву та композитам. Встановлено, що додавання частинок карбіду титану та бориду титану до порошкових сумішей впливає на їх усадку, що створює ризик руйнування багатошарових структур внаслідок різниці в усадці прилягаючих шарів різного складу. Оптимізацією параметрів порошкової технології отримано шарові матеріали із заданою мікроструктурою, що забезпечує бажаний комплекс механічних та експлуатаційних характеристик

The 2–3-layer structures, consisting of Ti–6Al–4V alloy and composites on its base with 5...10 % particles of ТiВ or ТiС, were produced by the method of cold pressing and vacuum sintering of multi-component powder mixtures on the base of hydrogenized titanium powder. Laws of evolution of microstructure, porosity and shrinkage in sintering of layers of powder mixtures of different composition were studied. It was found that adding of hardening particles of titanium carbide and titanium boride into powder mixtures has an effect on their shrinkage, that causes the risk of fracture of multilayer structures due to difference in shrinkage of adjacent layers of different composition. By optimizing the parameters of powder technology, the laminar materials were produced with a preset microstructure, providing the desired complex of mechanical and service characteristics.