Результаты исследований
1) Исследование структуры порошков на основе титана, используемых для формирования многофункциональных наноструктурных композиционных покрытий на поверхности изделий из сплавов на основе алюминия проводили с помощью просвечивающего микроскопа с полевой эмиссией Tecnai G2 20F S-T (фирма FEI) с микродефракцией. Морфология использованных порошков приведена на рисунке 2.1.
| 
|
| (а) | |
| 
|
| (б) | |
| 
|
| (в) | |
| 
|
| (г) | |
| Рисунок 2.1 - Морфология порошка: (а) Ti, (б) Ti/H, (в) Ti/B, (г) Ti/B/H (ПЭМ, ускоряющее напряжение 20 кВ, х4000) |
2) Исследования микроструктуры многофункциональных наноструктурных композиционных покрытий на основе титана на поверхности изделий из сплавов на основе алюминия проводили с помощью просвечивающего электронного микроскопа с полевой эмиссией Tecnai G2 20F S-T (фирма FEI) с микродефракцией (ПЭМ).
Структурный анализ композиционных покрытий, проведенный методом просвечивающей микроскопии показал, что покрытия состоят из свободных от дислокаций нанокристаллитов (твердых фаз) титана размером 10-100 нм, разделенных прослойкой аморфной фазы (C,O,Н), и кристаллитов оксида титана (рисунок 2.2).
Также установлено, что переходной слой «композиционное покрытие/подложка» содержит интерметаллические соединения TiAl (рисунок 2.4).
| 
|
| (а) | |
| 
|
| (б) | |
| 
|
| (в) | |
| 
|
| (г) | |
| Рисунок 2.2 - Электронно-микроскопические фотографии покрытия из порошка титана, полученные с помощью ПЭМ с дифракцией: (а) Ti, (б) Ti/H, (в) Ti/B, (г) Ti/B/H |
|
|
|
| |
| Ti | |
| (а) | |
| 
|
| Аморфная фаза | Наноаморфная фаза |
| (б) | |
| 
|
| Ti | Аморфная фаза |
| (в) | |
| 
|
| Ti | TiО |
| |
| Наноаморфная фаза | |
| (г) | |
| Рисунок 2.3 - Электронно-микроскопические фотографии покрытия из порошка титана, полученные с помощью ПЭМ с дифракцией: (а) Ti, (б) Ti/H, (в) Ti/B, (г) Ti/B/H |
| 
|
| (а) | (б) |
| Рисунок 2.4 – ПЭМ изображение переходного слоя «покрытие/подложка» |
3) Микротвердость образцов измеряли методом Виккерса с помощью Micro Vickers Hardness Tester.
Методом микротвердометрии получено косвенное доказательство взаимопроникновения материала подложки в покрытие. Было установлено, что твердость приграничной области покрытия составляет 1590±120 HV0,01, что в 2-3 раза выше, чем твердость материала подложки-алюминия (190±12 HV0,01) и покрытия-титана (244±21 HV0,01).
Твердость алюминиевой подложки под покрытием изменяется на глубину до 100 мкм от 190 HV0,01 до средней твердости материала образца 160 HV0,01 (рисунок 2.4).
|
| Рисунок 2.4 - Твердость слоя алюминиевой подложки |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате исследования установлено, что:
1) Структурный анализ композиционных покрытий, проведенный методом просвечивающей микроскопии показал, что покрытия состоят из свободных от дислокаций нанокристаллитов (твердых фаз) титана размером 10-100 нм, разделенных прослойкой аморфной фазы (C,O,Н), и кристаллитов оксида титана.
|
|
|
2) Переходной слой «композиционное покрытие/подложка» содержит интерметаллические соединения TiAl.
3) Было получено косвенное доказательство взаимопроникновения материала подложки в покрытие. Установлено, что твердость приграничной области покрытия составляет 1590±120 HV0,01, что в 2-3 раза выше, чем твердость материала подложки-алюминия (190±12 HV0,01) и покрытия-титана (244±21 HV0,01).
4) Твердость алюминиевой подложки под покрытием изменяется на глубину до 100 мкм от 190 HV0,01 до средней твердости материала образца 160 HV0,01.
В ходе работы были выполнены все поставленные задачи.
Дата добавления: 2015-12-21; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!