Структура крупных профилированных монокристаллов вольфрама, полученных аддитивным плазменно-индукционным наплавлением

Abstract

Изучена структура крупного профилированного монокристаллического вольфрамового слитка, полученного способом аддитивного плазменно-индукционного послойного выращивания на монокристаллическую затравку при различных скоростях процесса (17…70 мм/мин). Исследования (микротвердости, размеров субзеренной структуры, углов разориентировки субзерен, характера распределения дислокаций и др.) проводили на всех структурных уровнях с применением комплекса экспериментальных методов современного физического материаловедения, включая световую, растровую и просвечивающую микродифракционную электронную микроскопию. Показано, что слиток представляет собой монокристаллическое тело с кристаллографической ориентацией, заданной затравочным кристаллом. Увеличение скорости выращивания до 70 мм/мин приводит к незначительному уменьшению микротвердости, измельчению субструктуры при равномерном распределении плотности дислокаций, что позволяет получать монокристаллы вольфрама с совершенной монокристаллической структурой (с малоугловыми границами) при углах разориентировки не превышающих 3°.

Вивчено структуру крупного профільованого монокристалічного вольфрамового зливку, отриманого способом адитивного плазмово-індукційного пошарового вирощування на монокристалічну затравку при різних швидкостях процесу (17...70 мм/хв). Дослідження (мікротвердості, розмірів субзеренної структури, кутів розорієнтування субзерен, характеру розподілу дислокацій та ін.) проводили на всіх структурних рівнях зі застосуванням комплексу експериментальних методів сучасного фізичного матеріалознавства, включаючи світлову, растрову та просвічуючу мікродіфракційну електронну мікроскопію. Показано, що зливок є монокристалічним тілом з кристалографічною орієнтацією, яка була задана затравочним кристалом. Збільшення швидкості вирощування до 70 мм/хв призводить до незначного зменшення мікротвердості, подрібнення субструктури при рівномірному розподілі щільності дислокацій, що дозволяє отримувати монокристали вольфраму з досконалою монокристалічною структурою (з малокутовими границями) при кутах розорієнтації що не перевищують 3°.

Studied was the structure of large tungsten billet, produced by the method of additive plasma-induction layer-by-layer growing on monocrystalline primer at different speeds of the process (17…70 mm/min) The investigations ( of microhardness, sizes of subgrained structure, angles of subgraines disorientation, nature of distribution of dislocations, etc.) were carried out at all the structural levels by using a complex of experimental methods of modern physical materials science, including light, scanning and transmission microdiffraction electron microscopy. It is shown that the ingot represents a monocrystalline body with a crystallographic orientation, preset by the priming crystal, The increase in rate of growing up to 70 mm/min leads to a negligible decrease in microhardness, refining of structure at the uniform distribution of density of dislocations that allows producing tungsten single crystals with a perfect monocrystalline structure (with low-angle boundaries) at angles of disorientation, not exceeding 3°.