بررسی نفوذ مولیبدن و تشکیل تقویت کننده های درجا درکامپوزیت مخلوط پودری Ti-10Mo-1.5B4C تف جوشی شده ی قوس پلاسمای جرقه ای در دما و زمان های مختلف

بوراید تیتانیم و کاربید تیتانیم می تواند موجب تقویت آلیاژهای زمینه تیتانیم - مولیبدن، باشد. اگر این تقویت کننده ها بصورت درجا و آن هم با یک واکنش گرمازا (بین زمینه و تقویت کننده ی برون جا) ایجاد شوند، گرمای آن واکنش نیز به نفوذ بیشتر مولیبدن در زمینه و درنتیجه تقویت فاز بتا منجر خواهد شد. هدف اصلی از انجام این پژوهش، بررسی تاثیر افزودن 5/1 درصد وزنی تقویت کننده برون جای کاربید بور به آلیاژ تیتانیم - مولیبدن در دما و زمان های مختلف می باشد. بدین ترتیب تاثیر افزایش دما، زمان تف جوشی و گرمای واکنش گرمازا بر میزان چگالش، بهبود حلالیت مولیبدن در تیتانیم، تشکیل محصولات فازی هیبریدی (تقویت کننده های درجا) و در پایان خواص مکانیکی نظیر استحکام کششی، استحکام پارگی عرضی و سختی بررسی می شود.  

مخلوط پودری Ti-10Mo-1.5B4C، ابتدا تحت فشار10 مگاپاسکال و همزمان با افزایش تحت فشار میانی 20 مگاپاسکال و نهایتا بعد از رسیدن به دماهای تف جوشی (دماهای 1150، 1300 و °C1450) تحت فشار نهایی50 مگاپاسکال به مدت زمان 5 و 10 دقیقه قرار گرفتند و بدین ترتیب شش نمونه به روش تف جوشی قوس پلاسما ساخته شد. تحولات ریزساختاری، خواص فیزیکی و مکانیکی و آنالیز فازی نمونه های تف جوشی شده مورد ارزیابی قرار گرفت.

به طور کلی با ازدیاد دما و زمان تف جوشی، چگالی افزایش یافت فقط در دمای °C1450 بمدت 10 دقیقه کاهش جزئی مشاهده شد به همین ترتیب خواص مکانیکی نیز تقریبا روند مشابهی نشان داد. در واقع تاثیر افزایش دما بر پیشرفت واکنش تیتانیم - کاربید بور بیشتر از افزایش زمان تف جوشی بوده است. ضمنا لازم به ذکر است که افزایش دما و زمان تف جوشی منجر به انحلال بیشتر مولیبدن درزمینه تیتانیم شده است، ولی در اینجا نقش واکنش گرمازای تقویت کننده برون جا با زمینه را نیز نباید نادیده گرفت.

افزایش دما و زمان تف جوشی منجر به تولید فازهای درجای بیشتر می شود که پیوند قوی با زمینه Ti دارند. در ضمن استفاده از تقویت کننده درجایی که با زمینه واکنش گرمازا دهد و تقویت کننده درجای مورد نیاز را فراهم نماید به نوبه ی خود از اهمیت ویژه ای در همگن سازی (در اینجا مولیبدن) آلیاژ خواهد داشت.