IMGW85

94

Tytan w zakresie temperatur 293+1155 K występuje w odmianie alotropowcj o (struktura heksagonalna) i dodatek aluminium stabilizuje tę fazę. Materiał Ti-Al otrzymano metodą MA w młynie planetarnym w atmosferze ochronnej argonu, przy stosunku masy kul do masy proszku 60:1. Na rysunku 8.9 przedstawiono wyniki badań strukturalnych serii stopów Tiio&«AI, dla x ■ 85, 64, 63, 40, 29, 28. 15 [6]. Analizując otrzymane rezultaty badań można wyróżnić 3 następujące fazy: dla x > 64 - przesycony stały roztwór Al(Ti). dla 28 < x < 64 - fazę amorficzną i dla x < 28 - przesycony roztwór stały Ti( Al).

94

25    «    as

2 Thcta

Rys. 8.9. Dyfrafciogramy rentgenowskie stopu dla różnych zawartości Al (6)

26    55    85

2 Thela

Rys. 8.10. Dyfrakiogramy rentgenowskie układu TłnAljł, dla różnych czasów MA [6]

Zgodnie z diagramem fazowym Ti-Al, rozpuszczalność aluminium w tytanie jest mniejsza niż 8% aL, a tytanu w aluminium jest nieznaczna w temperaturze 873 K. Metoda mechanicznej syntezy pozwala więc rozszerzyć zakresy rozpuszczalności Al w Tl i Ti w Al.

Dla x = 29, po 15 h procesu MA, zaobserwowano tworzenie się roztworu przesyconego Ti(Al) (rys. 8.10). Wzrost czasu mechanicznej syntezy powoduje całkowitą amorfizację układu t&Al?!. Fakt ten został niezależnie potwierdzony badaniami TEM.

Na rysunku 8.11 przedstawiono zależność mikrotwardości stopów Ti|oo.»Al, z zawartością tytanu x - 65,75 i 85 w funkcji czasu trwania procesu MA. Dla x - 85 i 65 HV wzrasta i dla t = 80 h wynosi odpowiednio 50 GPa i 79 GPa. Natomiast dla x = 75 HV osiąga maksimum dla t = 30 h, a następnie maleje. Różnice twardości są efektem różnych mechanizmów utwardzania stopów Ti u®., Al,.

Gwałtowny wzrost twardości w początkowym etapie procesu MA może być spowodowany dużym rozdrobnieniem ziaren. Parametr ten zależy także od geometrii rozmieszczenia wytrąconych nanokrystalitów w matrycy aluminiowej. Dla x = 75 nie zaobserwowano tworzenia się roztworu stałego podczas procesu MA.

Mikrotwardość, HV. rośnie wraz ze wzrostem zawartości tytanu w stopie Ti(Al) (rys. 8.12).