Published February 2005 | Version v1
Journal article

Bimetallic junctions of orthorhombic titanium aluminide with a titanium alloy

  • 1. TsNII KM Prometej, Sankt-Peterburg (Russian Federation)
  • 2. Inst. Fiziki Metallov UrO RAN, Ekaterinburg (Russian Federation)
  • 3. Inst. Problem Sverkhplastichnosti Metallov RAN, Ufa (Russian Federation)
  • 4. Ural'skij Gosudarstvennyj Tekhnicheskij Univ. (UPI), Ekaterinburg (Russian Federation)

Description

Bimetallic composites are obtained: orthorhombic titanium aluminide - titanium alloy (diffusion welding, explosion welding). Their phase composition and microstructure are studied by methods of X-ray diffraction analysis, metallography, X-ray spectrum microanalysis, scanning and transmission electron microscopy. It is revealed that the titanium alloy after diffusion welding mainly is back to its initial state whereas the aluminide appears to be transformed to a disordered BCC-phase. A multilayer nature of a diffusion zone is detected, the phases in the layers are identified. When approaching the contact boundary on either side the appropriate BCC phases occur. Mutual adjustment of BCC lattices on diffusion welding is beneficial factor for a high quality of the bimetals. Another important factor is the absence of a solid intermetallic layer near a contact surface, otherwise the embrittlement may occur. It is shown that after explosion welding the phase composition of materials studied mainly remains constant. But their structure changes completely. On both sides of the contact surface the structural elements are observed which are typical for severely deformed materials. Simultaneous occurrence of cellular structure, laminated structure and fresh grains testifies to the fact that various fragmentation stages are conditioned by nonuniformity of plastic deformation over the bulk of plates

Abstract (Russian)

Получены биметаллические соединения: орторомбический алюминид титана - титановый сплав (диффузионная сварка, сварка взрывом). Исследованы их фазовый состав и микроструктура методами рентгеновской дифрактометрии, металлографии, микрорентгеноспектрального анализа, сканирующей и просвечивающей электронной микроскопии. Обнаружено, что после диффузионной сварки титановый сплав в основном возвращается в исходное состояние, тогда как алюминид оказался превращенным в разупорядоченную ОЦК-фазу. Выявлен многслойный характер диффузионной зоны, идентифицированы фазы, образующие слои. При подходе к контактной поверхности с обеих сторон возникают соответствующие ОЦК-фазы. Взаимная подстройка ОЦК-решеток, происходящая в процессе диффузионной сварки, является фактором, благоприятным для хорошего качества биметаллического соединения. Другим важным фактором является отсутствие вблизи контактной поверхности сплошного интерметаллического слоя, что могло бы привести к охрупчиванию. Показано, что после сварки взрывом фазовый состав исследуемых материалов в основном сохраняется. Однако их структура меняется радикально. С обеих сторон от контактной поверхности наблюдаются элементы структуры, типичные для сильно деформированных материалов. Одновременное наблюдение ячеистой структуры, полосовой структуры и новых зерен свидетельствует о различных стадиях фрагментации, обусловленных неоднородностью пластической деформации по объему пластин

Additional details

Additional titles

Original title (Russian)
Биметаллические соединения орторомбического алюминида титана с титановым сплавом

Publishing Information

Journal Title
Fizika Metallov i Metallovedenie
Journal Volume
99
Journal Issue
2
Journal Page Range
p. 82-91
ISSN
0015-3230
CODEN
FMMEA9

Optional Information

Notes
16 refs., 9 figs.