Анализ фазовых превращений в биосовместимом низкомодульном сплаве на основе титана методом терморентгенографии

Abstract

Исследован фазовый состав низкомодульного β-сплава титана Ti – 38,2 Nb – 5,6 Zr – 2,2 Ta – 2,1 Sn, мас. % при непрерывном нагреве методом терморентгенографии. Установлено, что сплаву характерна химическая неоднородность β-фазы (β1, β2) во всем исследуемом интервале температур 30…650 °С. При 325…450 °С наблюдалось образование обогащенного по легирующим элементам β3-твердого раствора, который определили как βʹ-фазу, а в диапазоне температур 350…450 °С фиксировали в структуре присутствие α"-фазы, образующейся в ходе β→α"-превращения в указанном интервале температур. При нагреве сплава до 500 °С и выше обнаружено развитие процесса поверхностного окисления с образованием рутила, из-за чего сплав сохранял многофазную структуру вплоть до 650 °С.

The phase composition of a low-modulus β-titanium alloy Ti – 38.2 Nb – 5.6 Zr – 2.2 Ta – 2.1 Sn, wt. has been studied. % with continuous heating by X-ray thermal-diffraction. It has been established that the alloy is characterized by chemical heterogeneity of the β-phase (β1, β2) throughout the entire studied temperature range of 30...650 °C. At 325…450 °C, the formation of a β3-solid solution enriched in alloying elements was observed, which was defined as the βʹ-phase. In the temperature range 350…450°C, the α"-phase was discovered, formed during the β→α"-transformation in the indicated temperature range. When the alloy is heated to 500 °C and above, the development of the process of surface oxidation with the formation of rutile was discovered, due to which the alloy retained a multiphase structure up to 650 °C.