Взаимная диффузия в системах титан-ванадий-ниобий, титан-ванадий, титан-ниобий, ниобий-ванадий, ниобий-цирконий и титан-цирконий

• Автор: Айтбаев, Бакберген
• Шифр специальности: 01.04.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 c. : ил

I. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1. Основы феноменологической теории диффузии

2. Методы расчета коэффициента взаимной диффузии

3. Закономерности протекания диффузии в бинарных и

и трехкомпонентных системах

3.1. Концентрационная зависимость коэффициентов взаимной диффузии

3.2. Температурная зависимость коэффициентов взаимной диффузии

4. Методы исследования диффузии

5. Цели и задачи исследования

П. МЕТОДИКА ПРОВЕДЕНИЯ ЭКСПЕРИМЕНТА

1. Приготовление диффузионных образцов

2. Получение концентрационных кривых и введение поправок
3. Оценка погрешности при измерении коэффициентов диффузии
Ш. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЗАИМНОЙ ДИФФУЗИИ В БИНАРНЫХ СИСТЕМАХ ТИТАН-ВАНА1ЩЙ, ТИТАН-НИОБИИ , ВАНАДИЙ-НИОБИЙ, НИОБИЙ-ЦИРКОНИЙ и ТИТАН-ЦИРКОНИЙ
1. Экспериментальные данные для системы 71 - V
2. Особенности протекания диффузии при относительно низких температурах в системе Тс - N4
3. Взаимная диффузия в системе //в- V

4. Результаты исследования взаимной диффузии
в системе Ь1в-1г
5. Анализ экспериментальных и литературных данных
по взаимной диффузии в системе Т1 -Ъг
6. Обсуждение полученных результатов
1У. ВЗАИМНАЯ ДИФФУЗИЯ В ТРЕХКОМПОНЕНТНОЙ СИСТЕМЕ
ТИТАН-ВАНАДИЙ-НИОЕИЙ
1. Методика определения коэффициентов взаимной диффузии
2. Концентрационная зависимость коэффициентов взаимной диффузии
2.1. Данные при 1200°С
2.2. Результаты исследования при Ю00°С
2.3. Влияние полиморфного превращения титана
на диффузионные процессы при 800°С
3. Температурная зависимость коэффициентов взаимной диффузии
4. Аналитическое представление концентрационной зависимости параметров взаимной диффузии
5. Инвариантные коэффициенты диффузии
6. Обсуждение полученных результатов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА
ПРИЛОЖЕНИЕ

На современном этапе научно-технической революции потребности народного хозяйства вызывают все возрастающий спрос на металлические материалы с заданными физико-химическими,техно -логическими и эксплуатационными свойствами. Весьма перспективными в этом отношении являются сплавы на основе тугоплавких металлов (В , V , ).
Титан и его сплавы сочетают в себе высокую коррозионную стойкость и удельную прочность,технологичность и свариваемость, нехладноломкость, немагнитность и ряд других ценных физико-механических характеристик. Такое благоприятное сочетание наряду с богатыми природными ресурсами обеспечивает титановым сплавам ведущее место среди других материалов. Наиболее ярко преиму -щества их проявляются при высоких температурах, когда легкие алюминиевые и магниевые сплавы практически не могут применяться ввиду низкой прочности, а стали и никелевые сплавы являют -ся слишком тяжелыми.
Вследствие этого применение титановых сплавов и замена ими других материалов дает значительную экономию в весе конструкций и увеличивает долговечность деталей при их эксплуатации. Титановые изделия хорошо зарекомендовали себя практически во всех отраслях народного хозяйства - от авиации,космонавтики и атомной энергетики до производства товаров народного потребления.
Ванадий, ниобий и цирконий обладают высокими температурами плавления »жаропрочностью,упругостью,пластичностью,высокими температурами перехода в сверхпроводящее состояние, низки

приложения). Поэтому для приведения их в равновесное состояние ( фото 2 приложения) и получения зерна необходимого размера/мм) проводился отжиг:
1. При температуре 1500°С в печи ТВВ-4 в инертной среде (аргоне) в течение 100 час для сплавов с содержанием ниобия более 50 ат.$ ;
2. При температуре 1300°С в печи ТВВ-4 в тех же условиях для сплавов с содержанием ниобия менее 50 ат.$.
Из этих сплавов приготавливались заготовки в форме пластинок размером 4x5x7 мм, которые отжигались при 1300°С в течение 24 часов для снятия напряжений, возникших в процессе механической обработки образцов. Кроме того, аналогичным образом подготавливались и заготовки из чистых металлов ТС , I/ *1/6 и 2г. Далее образцы были отшлифованы и тщательно отполированы. После этого заготовки сваривались под небольшим давлением в вакуумной печи, специально изготовленной для этой цели (ри -сунок 4). Шлифы металлов и сплавов помещались в сварочную установку так, чтобы отполированные торцевые поверхности их обра -. зовывали плотный контакт, который обеспечивался сжатием при мо-мощи винта, связанного с охлаждаемым холодной водой пуансоном.
В камере создавали остаточное давление ~ 133*10"^ Па. После чего ее заполняли очищенным аргоном. Нагрев свариваемых образцов осуществлялся вольфрамовой спиралью из проволоки,диаметром 2 мм, изогнутой симметрично вокруг образцов.
При составлении диффузионных пар важной процедурой явля -ется образование плотного контакта образцов, так как различные дефекты могут осложнить свободное протекание процесса диффузии из одного полупространства в другое. Кроме того, при сварке