Градиентная структура трехкомпонентного Ti-Ni-Ta поверхностного сплава, синтезированного на подложке TiNi электронно-пучковым способом

Аннотация

На подложке из TiNi сплава был сформирован Ti-Ni-Ta поверхностный сплав в результате импульсного плавления системы «Ti60Ta40 (ат. %) пленка/TiNi подложка» низкоэнергетическим сильноточным электронным пучком. Изучено влияние электронно-пучковой обработки на микроструктуру и упруго-напряженное состояние В2 фазы в поверхностной модифицированной области образца. Анализ, проведенный с использованием методов рентгеновской дифрактометрии и просвечивающей электронной микроскопии, показал наличие градиентной структуры в наружном слое образца с поверхностным сплавом. Поверхностный сплав состоит из двух слоев: остро текстурированный наружный слой толщиной ~150 нм на основе фазы α-Ta и аморфный подслой толщиной ~500 нм. На глубине свыше ~750 нм располагается зона термического влияния, включающая подслои подложки с В2 и В19' структурами. После электронно-пучковых обработок значение параметра решетки B2 фазы уменьшается с 3,0137 Å до 2,9950 Å. Установлено, что данные изменения параметров решетки матричной В2 фазы в подслоях TiNi подложки частично обусловлены остаточными напряжениями сжатия в направлении, перпендикулярном облученной поверхности. Рентгенодифракционный анализ показал, что в образце с Ti-Ni-Ta поверхностным сплавом максимальные остаточные напряжения достигают значений ~ –290 МПа и распределены в прилежащем к синтезированному слое TiNi подложки, соответствующем зоне термического влияния.