Фундаментальные основы создания кислотостойких сплавов системы Ti-Ta-Zr с использованием высококонцентрированного пучка электронов, выведенного в воздушную атмосферу

С целью получения поверхностно легированных танталом и цирконием слоев использовался подход, основанный на оплавлении порошковой смеси, нанесенной на поверхность пластин из титана ВТ1-0 пучками электронов. Поверхностные слои исследовались методами оптической, растровой и просвечивающей электронной микроскопии. Для оценки уровня механических свойств проводились прочностные испытания и испытания на ударный изгиб. Сопротивление слоев к коррозии оценивалось весовым методом в кипящих растворах сильных кислот и щелочей. Электронно-лучевое оплавление Ta-Zr - содержащей порошковой смеси позволяет получить однородные слои толщиной 1,9…2,3 мм на поверхности титановых пластин. Строение слоев характеризуется преимущественно двумя типами структур - дендритная и пластинчатая. Изменение соотношения тантала к цирконию в сторону больших концентраций тантал в слое приводит к увеличению дисперсности пластин. Прочность Ta-Zr - содержащих слоев была 70…660 МПа. Значение ударной вязкости поверхностно легированного титана составляет 30…178 Дж/см². Сформированные Ti-Ta-Zr сплавы по сравнению с титаном обладают более высокой коррозионной стойкостью в кипящих растворах азотной, соляной, серной и фосфорной кислоты. Термическая обработка в большинстве случаев ухудшает стойкость материала в кипящих кислотах. Напротив, в кипящей щелочи при любом соотношения тантала к цирконию термообработка положительно влияет на антикоррозионные свойства.