Покрытие bn — высокое и стабильное качество, и весь последующий текст посвящён именно этому вопросу.
Испытуемый сплав — T1-50% (атомная доля такая же, как у сплава с памятью формы, указанного ниже), предоставленный Пекинским научно-исследовательским институтом цветных металлов.
Испытание на реакцию на границе раздела между оболочкой и титановым сплавом проводилось в самодельной вакуумной печи с индукционным нагревом: титановый сплав нагревали в тигле из оксида кальция, а давление в индукционной печи снижали до 7 Па. Чтобы избежать разряда индукционной катушки, печь была заполнена чистым аргоном под высоким давлением. Температура литья сплава составляет 1470 ℃ и 1600 ℃ соответственно, и изделие извлекается, когда температура литья опускается до комнатной. Для изучения реакционного слоя на поверхности отливки отливка не подвергалась дробеструйной обработке и травлению, а очищалась только оболочка формы, после чего отбор проб производился методом резки проволокой.
Образцы подвергались гистологическому анализу с использованием сканирующего электронного микроскопа S-570, оснащённого системой EDS и электронным зондом JAX-8100.
1. Результаты исследования и обсуждение
1.1 Анализ границы реакции между композитной оболочкой на основе покрытия bn и титаново-никелевым сплавом. Температура плавления сплава T1
Температура фазового перехода сплава с памятью формы 50%N составляет 1321 ℃. В ходе данного эксперимента образцы сплава с памятью формы T1-50%1 были изготовлены в композитных формах на основе покрытия bn при температурах литья 1470 и 1600 °C соответственно. На рисунке 1 представлена фотография с небольшим увеличением отливок из титано-никелевого сплава, изготовленных с использованием композитных форм на основе покрытия из BN при различных температурах литья. Видно, что при нормальной температуре литья 1470 °C поверхность отливки из титано-никелевого сплава, изготовленной с использованием композитной формы на основе покрытия из BN, гладкая, и явления прилипания песка не наблюдается, как показано на рисунке 1(а). Это свидетельствует о том, что композитная оболочка на основе покрытия bn обладает хорошей стойкостью к термическому шоку и эрозии расплавленным металлом, способна противостоять эрозии расплава титанового сплава при высоких температурах и демонстрирует хорошую способность к ремоделированию. Для изучения реакции между композитной оболочкой на основе покрытия из BN и титано-никелевым сплавом в условиях экстремального перегрева температура литья была повышена до 600 ℃.
На рисунке 2 представлена фотография, полученная с помощью сканирующего электронного микроскопа, вертикальных поперечных срезов титано-никелевых отливок, отлитых в Покрытие bn — высокое и стабильное качество-композитные формы методом проволочной резки при различных температурах литья. Как видно из рисунка, на матрице образцов, изготовленных при разных температурах, распределены нерегулярные фазы титанового сплава, а титано-никелевые отливки обладают хорошей плотностью без явных пор и усадочной пористости. В отливке отсутствуют крупные включения (размер частиц Y₂O₃ в поверхностном слое композитной оболочки на основе покрытия высокого и стабильного качества превышает 36 мкм, размер частиц BN — более 30 мкм, а размер частиц оксида иттрия для шлифования превышает 120 мкм), что свидетельствует о том, что композитная оболочка формы на основе покрытия обладает очень хорошей огнеупорностью. При 1470 °C Покрытие bn — высокое и стабильное качествоКомпозитная форма на основе [материала] практически не вступает в реакцию с расплавом титано-никелевого сплава. Даже при воздействии расплава титано-никелевого сплава при температуре 1600 ℃ не наблюдалось отслоения или отрыва частиц. Таким образом, при использовании композитной формы на основе покрытия bn при литье титано-никелевого сплава можно не только обеспечить сохранность формы, но и гарантировать чистоту отливки из сплава.