автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Исследование влияния фазового состава диффузионных зон на надежность катодных приспособлений, полученных ....

.-З і 1 9 9і :

иМсгЕгсгБо освіта шійа ЛнІшметровсьтеЗ .іДЕнерпо-ОудІвмияЗ Івотвтут

Ііз превії рукотггї

ДЯГЛ0ЄД Ота Ігорілаз

дослідиш ишбу «азоєого склш ягагзтмх зон на щЬойсп. каїоясз

ПРИСТРОЇВ, ОГНШШХ дз

Спеціальність 06.03.01 - Уятвріаюзаааствз в мзавобдовсвгії

ІВГОИИИТ дасвртацЦ в» здобуття ваукового cvpxm кавддота твШчвп мук

Дніпропетровськ 1992

ГкЛла шнонана на кафедрі твікалогП вирооївцтва Дніпропетровського .дарванюго університету.

Науковій кврішзк - кандидат теїнічкаї наук,

доцмл Є.О.Ддур *

Офідіші ооонвитн: доктор технічках ваук,

професор У.и.Сімридонова

* кандидат техвічпи ваук,

старка наукової співробітник ЛІ.Бодрова

Прсвідаа у ставова Дніпропетровськая вауково-дослІіийД

, Іжтатут тчиології иашюбудування

ШаішАь,

Захясі відбудеться 992р. о_________годані

ва ьасідаяні спаціаліаовшвої вчввої рада К 068.32,00 Дніпропетровського Іяюперао-Оудівмьвого Інституту ва адресою ЗС0600, •«.Дніпропетровськ, ву*. Черишввського, 24-і в валі засідань вченої ради.

З дасвртацівв моїва ознзЗо«ггвсь у бібліотеці Дніпропетровського Івюнерво-будівельного ївсппуту.

Автореферат розісльдй 9 №.0^1$ іюгд.

Вчений сокретар спеціалізованої вченої рада, кандидат тбінічап ваук, доцент / V- ІО'*'’*' Н.П.КолбСПІк

ЗАТЛЕЛА ХАРАКТЕРИСТИКА РОСОГІ' ■

ШУАЛЫПСТЬ. Твхвологія виготовлення катодах пристроїв, ес1 тсорястовуятъся п електроніці, дуїз різпсиярітч 1 застосовуй чяслзппі метода з'вдазная _ еиіттерюго і’зторіалу з електродам, серзд шсп ваЯОільа покрові: іюіевічез

ЗЕкрІдданал, папалмш тз наязсоппя пгстоподібзої взсл.

Ш, взэзаггюга пз рігпо«сл1твість, досить садіКюго тахпо-логічпого юріспгу ггготоагзппл нагонів ез ослові гексаборзду лачтану це по ззоЗдопо. Дослідюішя свідчать, цо в процесі

експлуатації кзтодст прлстроіп о ушш підгяоіпс тоїзирзтур 1

териоцистаппзл, п ксптектеяі пло-зіаі оаітторпзго 1 в.тетярод-

нзго иатаріяліа зілЗувзеться процосп взаи*оді1,як1 пряво&т до

утвореная посгх фаз. Ешошія процесів фззоутторзгал та регу.та-

ваяпя разового стаду з зоні взаємодії практично пг^гпзо.

ІМЗільа пврслзктввака к-зтеріалаа для еиготомреяя кзтод-

ши пристроїв е гексайорад лсптспу, шкЗ' відрізпяоться упі-

калъиил! влзстзвостіія; шяькоз роботов споду, стійкістп до іозпої боабсрдаропгі. '

їс! г: п5діел1сть кетодгих пристроїв залежать від процесів рознтгку юзтздії гексаборвду . лантану з іятеріалкі- підаг-л, еззчєеия цах процзсіп 1 розробка взуіипо-обгруптоггзіоі. технології

в вгилякю задачею. Крім того, іспуз р*д {гпсторів, відоігг ■ у

практиці експлуатації, ясі тпкоз суттєво гдлгваэть пз садШість торуокатодів. З’вдааяі у катодсЗ пристрій, гексзборздопїі- 1 иоталевяЗ елэтезта з чассч рс—'зровувтьса у иісц.тх з'єднала,

покргазвтьсл сріблясто-ОІси пальотса, з катадкЯ олзшпт ::огз просто розспатпся пз порско::. і

Еазчеаяа цпі яет, пов'язана Із Езагі’здісз изтеріалів, які

входять до складу катодах пристроїв, усхіадшсзться >;1кр-скопічніств об'ємів фаз, які утворилася.

ізїлевість розробкп оптаїшльпого теїпаїюгічного вяріанту з' єднання гоксаборіїду ланталу з тугоалакта гатеріями - іагз бутз одоргана пра кікорпствппі прогресивного ■ іютоду з'єднання -двІузІЕпого зваретаяня у ва>сууиі (ДЗВ), . ва-, слідуй! горе-

вагп: .

- иоілавість ішздзпня різпоманітшх прсиілпя прокладок; .

- окрема рвгулввання зваршангая параметрами о і;атоя оптан1?аці! фазового склад в д;і£узігніЯ зоні;

- исаливість ретельного «ослідоння фазових проаарків

дїЙзіЯлоі зони різнонанітнша фізичними мотодама.

ПЕТА КЖОГИ. Дослідання процесів дифузії та фззоутворешя у проносі зваркваннл гексабсраду лантану з тугоплавкими « -явталамя для виготовлення катодонх пристроїв, і з'ясування пречЕВ руйнування зварних катодів при зваргаавпі та- експлуатації.

ЗАДАЧІ РСШИ: 1. Скласти иетодачну сіому послідовності

застосування фізичних иетодів дослідюння для вивчєяня формування фазових проаарків та наукового обгрунтування онтешьного рем-иу зварсваяня.

2. Дослідиті; процеси фозоутвореиія у дафузйнвх зонах

аварнах з'єднань LfiBg - проиіиш проклад к а ніобій з ігатою

внаходаання оптимального сполучання фаз,

3. Дослідити процеси розвитку дофузі&ах бон прв підввдашх температурах. .

4. Обгрунтувати застосування поєднання матеріалів і

технологічного рбсму зварювання для одорзаяш/ вадігного катод-

ного пристрою на с юві гексабориду лантану.

. ШУКОВА НОЕШи.

І. Отворові ьаглаюсті рэгулшання фазового склад кифузі&мх сов зварщявя в'едаааь з метою виготовлення

надійного катоддого прастроп ш основі гексабориду лаптану з ніобієм через проміяаі прокладки.

Окрема регулювання звзрювашш параш трала - дозволило зніиь

вата фазокШ склад дифузійних зон, їх дов&шу, досліджуючи їх

бшшв на якість вварюваного з'одааана і катодів .

2. їозроблзва на подальші сплавах Ні-МвіТІ-Pt,

методика визначення графічних. фазоіих рефлексів на концентрацій- *

шх крввих сканування дафузійші ' зон мою бути вгкоргстааа дла

Бстановленпя складу ({ззовні проаарків зварних з’одонь боз

застосування рентгенофазового срсзарсового спалізу. Штод дао достатню високу точпість назначения довзаш їозсвпх проварків.

3. Одзрзвні результата по <Іазоутворсшо у ззар-

іш з' 8ДЯЯИЯІ LsBg -

LcBg -Zr-Кз; LsBg- -(zrBg сівмі. Встановлена доютна збіштняі

часу штрямка

_ Ті -Na;

- №, завдяки розробленій

прошарків та її розгаток прп обпалюваная.

■і. ОставовлегиЗ Сект проипшзпзя лаятазу

з Ніну зову і зв'язок цього про дасу із лкісга звзрвога дозво-иоть оціппта сіох-петість гаОграоїпя прснішах

для вибору оатсмальпого поедчашя кзторіалів.

5. Дослідазаі зварні' з'еднздпя лаптапу з віобівн D уювах підіщзних температур, оптимальні з’едаапЕЯ проаігяи прмзрків для дпетатпьої вадій- пості катодаого прастрср.

ПРАКТИЧНІ ШЖЮТЬ. Застосування газ дослідгопь і якістз . зварюх з'єднань детть котиш ість ефективно

родім ЗЕарс!.5іігші для одорсзггм

У

ТІ) ZP

фвзошя

процесі

P!fy-

з'вдіггтя

прокладок

Гексабориду і гиОрапі заОвзпечвппл

ва ’ .тау іпзоутеорагЕЯ

гекезберяду лгятгяу проаігяі прокладка та катодних пристроїв.

ГСШЗАЩЛ РОБОТИ

оцінка

основі

підбиратя

пядійиі

ПРС1Ж0С0СТІ

Ка

дослідзшь розроілопо

_____ підставі

гроцзе одэргшя кэтодся Д23 для передало CS

про вэ деякі териокато-пдаоио-іо’ "а

rt в *

технологІЧЕКЗ ДІБ Lc3g-(Zr32 .Ті) 2r -

днзгувів. Твпхиогічпі СрОЦЗЗ

м.КалІвівгрзду для упровадгогля.

РозрсОлгвз 1 упревадгзнз тахаздогія ггготозлепвл катодів для електросіо-промавгас зЕарсгалыЕХ установок ■ пз вгробпячочу

об' вдзашзі ПіздвингЛ взггиобудІппЯ зааод. ірок сх/тйч _ катодів складав вільга 1000 года.

ЯіРОБАЦІЯ РОБОТИ: Иатеріахя робеет доповідалась 1

обгопзргаалгсь ва кочферзпціяі: "Досяпашя 1 пзрсппятг.і

розваясу дзфуз1£зого Евзрязапм’, н.Москва, 24-26.01.ШІр.; "Плорпгаві ЯЕ253 у _ - ролагавзі і технологія погах і'зт=р1злів'’,

м.КЛь,І99І р.,чврв85ь; ка параді "Пробязіл ствереппя і з'вдлу’п'з

конструкційні каряаічних і'зтср1ал1в',и.І!лилаївД&-І0 tsp-cin

I8S0 р.; из підсуисогкі паукою*техв1чйп KCHjopmiititf

Ляіпропзтровського упіюретгзту (и.Двіпропс.ровськ.ІЗйМЗЗ^р.);

ва пая®вому сомІЕзрі кафздрз «геології пфОйгшцтЕЗ Д.Т/, eir:i

1992 р.; нз . розггревдд ваукогоау сеніпарі иофвдої ' тезтолегі'.

. ізталів ДШ, 19 хсвтая 1992 р.

ПУБЛІКАЦІЇ. По 78УІ дасартаці надруковано 3 шпі, І доповідь в тезисах.

ШУКІШ ТА СШГ. Дисертація складається Із вступу, п'ята розділів, загальних висновків, списку шкорістанпої літератури та додятків. ОсаіЕнаЗ ьиіст робота Еішаденаа на 229 сторінках магмописного тексту, містить 101 калшж, 1 23 таблиці. Список

використаної література складається Із 105 вайдаїувань, додатка подані на І сторінці.

ОСНОВНИЙ ЗЫ1СГ ЇОЕОГЙ.

Встуя містить обгрунтування актуальності г робота, формулхяапия ківти, задач 1 наукової воиеи полоезпь, які .шзюсяться • на аахист. Примдана загальна характеристика робота. .

ТОЗДЦ І.____________АШГВГДМ ОЩД.Гвксзбррад лантану, як

унікальний катодаяЗ матеріал, вароісо застосовується для виготовлення ‘катодіші пристроїв, в яких він з'едцуеться з електродним матеріалом в ода ціла за допомого» різшшітвах твпюлогітш пряЗомів.

Дослідкзішяин встановлаво.цо якість пжсабораду . лантану,як катодного матеріалу, в звачаіЛ мірі залзгить -'Від -технології Еиготовлеия, а парааетра робота катодаго • лржяров - »від способу в1 вданая пжсабориду ланталу а влоктродма изівріалои. '

Освоіаша зьссбсаа виготовленая гьхсаборзду '-жатвау . 8 .просуваная у срэсфэрш, ■ иотод влікераого лаття 1 гарячого красування, особливості саго Ешываэть* ва ківдзву пкість ютеріалу.

Оскільки взаскдія -баїттеру 1 піддозжа знкжуз отрока сду-аівпя катодів, дая підадвша • надійності ееодшсь премія і

прокладка ніг гексаборвдои' лантану 1 підлоиюв. '

Ісзробка технологічного продасу, якаЗ вобозвэчув одераашія * сптимальвої фазоюі будова, ністоться у запропонованому способі

одерхшня катодів - дзфувійиоиу авзрзашіі у вакууні та виборі

проніязої прокладка.

Головиов вэревагов ДЗЕ \ е ккжаість гфСБодоцпя крокпх ' досяідапь дафузІЛпої вова з кетов езям&евя зв'язків 11 склад 1

то гадай фзз, які утворсЕгться, з тераостійхіста • іштодого пра-

стров.

РОЗДІЛ 2. ПІДГОТОВКА • ЗРІЗКІВ І ЗАСТОСОВУЄШ икгодн

ДОаЩДНЬ. Так як стсгялась задача іпвчепзя зв’язку складу даїїзійш зон Із властиюстяя зваретапех

вирішальна значення вав особливість застосування фізатікх дослід- шш, до Інформація когвого не тол? слупггь дм

плазу дослідгань Іллаї катодом.

В зв'язку з ірм, була

зсарст з'єднань:

фазового

з'едаань,

іютодів

сіиаданвя

складова сдідуоча схама дослідгенвя

УІкроструктуршЗ і'зтод поперечного з ивтоз газішзяпя будагз дафузійяоі ваза. Бпяірггшя иіісротмрдості дпй'зііаі - для Ідеіггсфікгціі фаз 1 сззвач'знзя

пзрорізу

вона

ширзл

ВІЛ ІЗ

І.

з '■ зднаяь 2.

з’єднань вона.

3. ГсптгепофзззЕпЯ

зійпої зогп. ,

4. ЦІкророптгопоспоктральїігЯ - для ділу коїяоівгпіа у даЬ’зІйглх праотрках на котквтроііійих крг±х. .

З'ясування достовірності ггзпачзкпя

чвпял изтодшл прозо^лось ел сростах

і!і-№.

УІкроструктурЕІ ЇЙТОД даз исзстість шяпзп в зонах з'єднань Pt-Tl 1 Ш-Ш дз: 'лька фозаса. прснсрків, ни за забарвленням,

йиірзвяпая цікротдардості дозво-пло естотовптя наявність

8взргогпяі

згярітзиті

ДКЙГЗІЙПОІ

для проззргввого аналізу дзJy-

ЕЕзчбкзя характеру розш-1 іпзначеіпя доїжтал £аз

фазового

ьодтпгх

складу

сгрсх

шролі-РІ-ТІ 1

Д^УЗІ&ЕІ

Btoln-

тт.

1

МШ1.

тайяииі.

зварязлзах з'едпаняях 1ят<зрмзтаі1д1в TlPt, Tl^Pt,

MtfJlg. їх иікротмрдість відповідав .г’*:* двЙ’зійлоі зопн фазового скиду гизіталзоь прсйггзнз.

І-внтгвію}азоіиЯ аналіз гварталгго з'еднзппя /Л-Wb

дстся па прзлзді ДРОТ-І у вояоірокзггшгцу сзарсиїиззоті дзпового, иідпого 1 залізного анодів. - •

Об'єктом доалідгзпня була поюрхия зразків 'Ul-tlз. росимзтпх

по площам з'едвань. Дані рсмтенофозогого аналізу дзлл кюгу

встоювати в дафузІПлІА зоні З'єднання іптеризталідз tojig 1

Сірста

провск

tKWlie-

Визначення фазового склад у дайзійчій зоні зварюваного

з'єднаная Pt-Tl проводилось на праладі ДРШ- 1,5 у ноноіро«атич-

ному вйпромін)®ана1 нідаого і лремяіввого анодів. '

Разрахувок 1 Ідзвтвфіхація лівій рентгввограм показала наявність у дайзійніа зоні Івтерветалідів TlPt, TiPtg.TijPt та ІЕ!її суиіиск із твердили розчинами. »

Результати рентгенофазового аналізу дали ноьтавість Іденти-

фікувати {озобий склад дифузійних зов.алз чіткої картини розполо-«ення, а тим Сільге, довжини кожного вару одарити на здається.

розділ з. мд^ориптаюслЕкіРіїїш дошдджі доташх

ЗОН ЦОДММХ ЗЕАНШ З'ЕШНЬ. Для вияснення послідовності

розішоїбщія фазових провалів в дифузійнії) зоні та їх довгнпа

застосовується метод иііфорбнтгеноспвктральпого аналізу ва приладі Us-46 *Comeca".

Кількісній мотод иікроспектральвого аналізу, який проводився

підрахункам концентрацій за точкгш, в точним, так як враховує

ряд поправок., Але прз Д38 утворюються то._;1 фазові проязрка, які при використанні даного «ютоду иогуть потрапити у мегі ступеня і аалшитася неваззачвшми. ‘

Нз концаїг'чіційішх кривих, собудаваиаі за точками для з’єднання NI-Nb, відсутні графічні ознаки іптершталіду №)Ц ІІа концентраційних кривах Pt 1 Ті відсутні графічні ' ознаки

Іятерматалідів Tig Pt 1 TiPt (мал.І).

Якісній иетод мікрорентгеноспектргльвого шзалізу, якій про-

водився безперервним перенідзшіяіі електронного зонду через дифузійну зону, дозволяв зафіксувати на концавтраційлкі критих

графічні рефлекси зон, які утворилась. _

На концентраційних криви з’едаанч Ni-Ma іитериеталіда ЛвМі

і Кшід иахпь вигляд. горизонтальних шоещв, а тверді . ^озгшш -плавно парахреазваниі крввих. В результаті сроокції рофлвксів па • концентраційні криві одержуємо- значиш концентраційних ^ компоезнтів, які відповідають діаграмі стану Ni-tto.

На концентраційних кривих з'єдіклія Pt-Ti (іш.2), явно ьіра

етні графічні ознака Інтермталідів ТІ. Pt, TIFfc, TU’tg. їо

перогпну вз копдоптраційш краях, з урахуванням . иасатабу зага-су, дозволять шзпачита догляну фз окп прсмарків і всій дифузійної зона. Шриза провалів іпттершталідів доріьнхв

3,2 ия, ТІРі -2,7 йот, ТЦЧд - 2,5 мхм; сирпна зона твердого розчкиу - 17,6 мкя; загальна пірзпз Дй}уз11!но1 зона - 35,2 іиі.

Гакзі чшгам, враховуги спацлфіку даіузійпгх зон з'єднання

пря дав, для достовірного еіяплзвня іазснк прсгарків 1 її

допкяи пззбіїдяо застосувуватп гкк.ій! иікророзтгопоспоктраль-

пкЗ апзліз.

гоздц і. до&здшм дягешак зон зєятваких З'єднань

ІаЗє - Ті-Ш І ІаВ6-2г-ив. Для одзргапня пздійеис зваретаїкі

з'єднань гексаборцу лаігггау з ніоОІм вааетм значення кзз прашішиї вибір проноаїзі лроклзда, так ги саі» вона визначав фззоутлореппя у сїй’зігяІЛ зсаі.

Пра Гїїйорі срсиіті прокладок для тзрмокатодіз на основі гсксаборзду лантану 1 ціобіз сталась задача пихргсзнля фізпч-

ПС'ГО контакту згзргзвпгз ПСЕЗрІОПІ і* створення прсяарсу бор1:!,",Із

тугаивЕса каталіз, які б етап шрвпеша дхя ззоеюдії саїт-теру 1 підигз.

1!а підст^зі прсвздеісз дослідапь д*.я проиіггя прохлщ-х

булл пзСрсііІ Г.ГГ23 1 цпркозІЗ. Дззі і;зтала тг.готіеть до бору 1,

згівю з дідгргітз сталу, утворить тугоплап<І борздя, сприяи

активізації процзсу гмрпзгня і одзрглнзя пзподішиго з'о/лзл-

пя.

Досліди пая дгЗузійю! зона, иш Еззначаз термостійкість

катодного прзстров, проводагась оа розробланоз схемол г.кробу-

вапь на проста юдзльпзі парах Рі-Т1 1 ННЬ.

ііікроструктурпі дослідакзм 1 пміргзагшя м1з<ротк-рдості дозволяла встапзвзтя в дзфузіїяі оезі з'єднання {.аВ^-ТІ-І.'з

борид? тптачу, твзрді розчзга 1 заіяу мбзрмзн: , гекезйоряду лаятазу в пржонтактпіа зоні з фіолетового па срійлясто-біла.

ЯкІснгЯ иІкроревтгеноспектральїжЗ аналіз, пай преводшея нз

приладі Ііз-іб ’• 0011903”, дозволив вотаяошта розтіл лонтяі/, . титану 1 иіобію у дафузійнІЗ зопі. Аналіз ісонцентраційлп іфжм

(мал.З) дозволяв, з ураіуваяпям діаграм стану зварюгогах. систом,

Рі'. 71%

і 00

60 60

40

■ го

о

іо го зо чо лкм

цал.І Кількісная цзтод мікрорентгеноспвктралного аналізу

Рі%

ІОО

80

66

40

20

0

Ті%

Кал.2 Якісний іаатод мікрорвнтгвюспзігграліїшго аналізу

Кал.З Яхісшй метод мікрорвнтгвноспвктральиого аналізу

д-вагальна екрана; х- La; . -№з; а- борадз Ті; о - LaBj; □ - з'єднання LaBg - (Zrl^.Ti)Zr - ;1в

Еівнач.тга sa графічная ознакаиц лантану LaB^, Сорида титану TIB, TIE,

NB-T1. Для з'ясування достовірності ваяалоцгх фаз

проааркогшЗ рентгенофезовий аналіз. На концентраційних

(чал.З) за графічними рефнаксаїш наносила рівні для

вйому матеріалу. Дані . рснтгенофпзовосо аналізу характеру грзфічнаї рефлексів на ковцонтрьцШшх кривих.

слідуюча фази: тетраборид

■g, a-Le, твердий розчин

ПрСБОДЛБСЯ

, кривих орієнтування відповідають

фазового складу дифузійних по кйнцзитраційним кривіш

Тами чином, визначання надалі еон зварюваних з'єднань шжпа проводити

баз прошаркавого.рвнтгвнофвзового аналізу.

Цікроструктурні ДОСЛІДЇ8НВЯ і вшііріеаїшя дафузійшп зон зварюваних з'єднань і-бВ^-гг^Іа

наявність СагатофазоЕості. ■

Реіпгоіісфазоаііа аналіз дозволив . виявити слідуючі тзтрвОорвд1 лантану СвВ^, борвд цирконів ггі^, а 4-а, розчіш Нв-гг. Алз встановити послідовність розшлогання прошарків 1 їх довшау за допомогою цього ішоду па вдавіься.

З урахуванням діаграи стану І.а_-Б, 2г-В, Цв-/г 1 даних

реитганофазоЕого аналізу по конщштрац1£шаі краазі вікроронтгено-

снактральшго аналізу встановлена послідовність Газоутворення .

мікротвердості свідчать про

фази:

твердій

фазових

LaBg-Ti-Мв

иаситаоу

БСІ8І

1 LaCg-Zr-Ns запису, була дафузійної зона.

На концаптраційсії криж з'єднань по . графічний рефлексам, з урахушшияа підрахована догавна какюго прошарку 1

Результати паірювань приведені в твОлщі І.

Таїаьі чином, зваргеаїшя з'едіань ніобієм чароз проііііаі прокладка із титану

еться за раїунок даЦуаІІ бору, лантану

прокладау.

Наявність лантану в ддйзШІЙ зоні нагатизао впливав на

якість вварюваного з'єднання і надійність катодного пристрою,

находячись у вільному стазі чи теардоиу розчині, лантан утворює скисла які сприяють руйнуванню катодних пристроїв під час

збереташа 1 вксилу атаці ї.

гексаборнду лантану з і цирконію відбува-

Еіобію у прсиішу

1

.Дртипа ({озоши прсяарків да$уз1йтп зон з'єднань І-вВ^-ТІ-Мв і ІаВ^-гг-Мв

Таблпця X

З'вдпзтшя Утворена фаза Довшна.ккм Загальна ширша,

■ кш

І_вВ6-ПЧй 1_аВ4 65

Т^+ТІВ+сй-а 27 ІБ7

Т1В2»Т1В-кі"»а+р-Мв 35

■ а-Ч-а+ТІВ^р-^в 26

1.аВе-2і—№ 1.аВ4 16

а Ч.а»2гВ2 ’’■0 152

Ы&*гг»2г 100

Яіьгг 17

розділ 5. доащшш сазовд зшн у давшася зот

ЗВАПМХ З'ЄДНАНЬ ЬаВ^-Ті-їГЬ, ЬаВд-гг-ЇЇЬ, ХйВй-(ггВ5,Ті)2р-ИЬ ПЛІ шсшгтх ЗВАІШШ І ВССШІУАЩІІ, Рзсурс робота катодаго

прястров залегать від розвитку дДузІйгзх прсгрсів в утозах тчдахотеигюрзтурної експлуатації. ' .

Катода л ослові гексзбориду лантану ефективні пра робочій температурі І200-ІЄ00 К. В цшс умовах да$уз1йні процвся іюхуть

* продовгуватася, фазовиа склад вмітшатась, а строк , слувба тврю-катоду зшпуватась.

Для вивчення процесів, гхі відбусаоться пра температурах

ташіуатації, зразка 1.еВ6-Т1-Ыэ, одарзгші ДЗВ ппя Т—1673 К, Ы.5 ИПз, г=1800 С , обпзлзвага пра ^«2400,3600,ьі00 с. Досдідазпая

дяфузіЯпшс зон згяргшс в'едятаь проюдаа за допомогою мікрорентгвпоспектрального аналізу. Аналіз копцэнтрацШзах крггаи встановив, що під час високотемпературної експлуатації з часо?л відбуваються ріст прошарку ІаВ^ 1 збісшоїшя глибини' проникнення лантану. Обпалташ» 2400,3000 с. піддавалась зразка з заетосу-

вапвл. пресованого LaBg. Зразок, Еіготоалашй з мовокристалічнті

LaBg, оОпалсвап протягом 5100 с. Нвзваааша на тривалість обпалжшня 1 збільиення ширини тєтраборидного проварку, сгостерігавться кави інтенсивна даїузія лантану. Причиною цього явзда в ваша стійкість боридного каркасу кристалічної ревіло». ■

11а иал.4. аображані графіки зиІЕі фазовиі прошарків 1 всієї

дгфуаШюї вони для з'єднання LaBg-Tl-Nb , підраіовашл ю коц-цзнтраційши крино.

Розглядаюча дифузійні процеси у в'єднанні tsBg Т1-^ь 1

LaBg-zr-fta, коша ствэрддуватв, Ер бориди цирконів чинять білка ефзктпЕну бар'єрну дів на да^узЬ лантану, aso повністю ееклечнти

проникнення лантану у дафузійну зону у даному випадку ьє вдається

Враховуючи викладені факти, для підвицашш строку слуїіаія

катодних пристроїв розроблена композиція Із порошку (ZrEg, +• III у

саіввідноааЙЕІ (3:1) і цирконієвої фольги. 11а иаі.4 вобраюпі

фазовиЗ склад і довита фазошх проварків після обпалгзашл

протягом 6100 с. Лантан у дайзійпій зоні відсутній.

' Катодйі пристрої LaBg-Tl-Ыв, LeBg-Zr-NB піддавала стендовим

дослідавнняи у • вакуумній каїарі. ТеркоцшикшаЕНЯ проводили, нагріваюча зразки до IS0Q К ,' вярцнусчв 300с та охолодїуїня до

600 К. КатодаиЗ пристріН laBg-Tl-Ыз руйнувався після 50 терш-

ціа'ЛІв, LaBg-Zr-ffe - після 75. Дані рептгєнофазоБОГО і мікро-рбнтгог.хг,е'.;трахьіюго аналізів а соззрхні зруйнування катодів показали, и,о руйнування відбувалося по лантанскладосад пронаркаа.

Катодні пристрої LaBg-Czr^.TDzr-Na під час ватурасі

■ випробувань пра робочій температурі 1773 К руйнувались після 100 вивчень по циклограмі і 1000 годен робота у натурному двигуні,

руйнування проіодшш внаслідок розколу еиїттвргаї частки.

зашші ехеоене

1. Для одержання катодних пристроїв на основі гекса-

борпду ' лантану і- тугоплавкого піобів запропоновано спосіб д:4їз1Еного вварювання у вакуумі.

2. Дм В2ВЧ9ННЯ зв'язку будова ДЗІЇЗІІиШХ son GBSpsiU з'єднань LaBg-Tl-Na, Lo3g-Zr-NE і їх термостійкості, ва підставі проводьних дослідаовь складана 1 пзревірсна ва кодвльигх сшавах

ЕЗЯ2ПОСТІ 1

мікроструктура

Ідентифікації

скавувшшя вствшплепня

Рі-Т1 1 МІ-№ схема застосування фізїгплх їзто"1в:

- мікроструктури досдідаппя - для гегллзпзя

роэполо-эшм яг4узІйяпг псп 1 -ривчетю

?яз;

- таіргкапт мікротвердості - для уточотшл парши порз-іідпсі ?огш звпріш з'єднань 1 твердості И складині;

- проаврховяИ рвнтгвиофазокза шіаліз - для

Іозогах прошарків;

- якісгаї иіхрорввтгеносоектр&штЗ аналіз електронна оовдом через дифузійну зону - для

і4азаш(■рефлексів, ■ визначення виршн'фозошх сроварків.

.3. 'Встановлено, -да .у випадку тонких фззовит прозсрків, які

утвориться пра Д38, вивчення дифузійної оопя доцільно проводити

на допотогов иЬфорзптгепоспектральгого вилізу. На водэлыих

сшивах РІ-Т1 1 Ш-№ показано, цо пра застосуванні кількісного

иікрортптгспоспоктрального шалізу нз котрптраці&зп кргш від-

сутаї фазові рофюкса.

4. 1Ь шіцептряцііїшя їфзпх скапування з'ясовані графічні

рофлекса {аз, які утгорюяься в спсттезі РІ-Т1 1 Ш-Мв, іптормта-

ліди моть взгляд горзоптахыет ' плоазв; тверді розчгпз - плагао

порохродувзтах копіівятраціЛш кралях. В ІаВц-гг-гГя бордя представлені у вигляді бору 1 тзтаїу, а твзрді розчспз - у ділянок. ’

Відповідність іщх грофічшп рефлексів тсэрдззна проззрковка рэптгевофвзовпи шалізоа.

■■5. . Ест2поін®во,г,о огзрявЕяая з'єднань Ій^-И-Лв

і

сзстеизх LcBg-Tl-№ 1

езілітудазх рс^лаксів по

пгляді плавно змінвдшах

ЕКЗЗВПГИ

фазам

під-

LBBg-iriTtJa чйдйуваэться за . рзтувох дї^узії бору, латану у проиігаї ■ проклала з . утворснзга Ls3g, боридів ZrB,, TIB, тверда розчинів Мв-2г,!:№£ї1; і а -La.

6. Обрана onraKV-iisa температура М.Б Ша. Для катодах ирстроїв LbBp-Tl-NB

1

ЇЇІОбІВ

™2-

закономірності дї^зЗйші ггроцосів прз зварюванні 1 1000,3200,3600,5100 с: із збільтешіяч v оу відбуваотася

тэтрлборэдюго прспзрку: да’узіл лзптану по всіЗ

татанової прокладки.

зварюваная Ї=ІЄ73 К, . тиск

КГОЧ9ПІ

сйпшззмті

ЗрОСТПЕПЛ Т0Е?ШІ

ІЗ

,,ля катодшії пристроїв іеВ^-іг^в проклади ціїрісонію спралз обшхапню даіузії лантану.

Застосування иовокразталічвого гаксаборцду лангаїу таксг сприяв обквжаннв дифузії лантану у порішіяшіі із пресоваша.

7. На підставі проваденм дослідгань з’ясовані причини руйнування катодних првстроїр і.аВ6-Т1-Мв, ие^-гг-Ив при збері-

гшії на повітрі; внаслідок Д^узіі лантану у прскіиі ироклад-кн, утворюються оквсла І^Од, які в вародаенаяа каабутої поверіні руйнування. '

З нато» запобігання дзфузії лапану, як прпиігнка прокарок,

оОрзва композиція із гюровку ігВ^, їі (3:1); фольга із цармшіа то&вдапов 0,1 ка. По концвнтраційнка крони сканування кісного мікроструктуршго ьиалізу навчено фзвсШ склад дкфузІЗао] зопа

з'єднання: ІаВе - игВ2,И) 2г - ив: івВ^, ігІ^, іг^ + ІІІ^.

твердая ровчап Ь)в - гг, лантан у дафузійвіА шиї відсутній.

8. Стендові вшіробуиашя катодшас пристроїв при таяззратурі ІЄ73 К показала, цо в'вдвання ЬаП^-ті-ІІЬ зруйнувалось після 50 тариоциклів, • ЬаВ^-гг-ІЯ - після 70. Дані рантгеаофззоБого і мікрорентгеносшктралшого шал Із 1а показала, ад руСлуБаикя

відбулось по ЦаВ^, Ті!^, ггй^ та прогарсеа, вкі иісталн мг.ку кількість ладаиу.

КатодагЙ- ЩЕстрШ иВ^-игі^.Ті) 2г- На під час «звдопа

випробувань у робочої:; регтаї вруйіуЕавсл післл 100 еклзіікь по циклограмі і 1000 годен робота у натурному двигуні. ,

основи ішишна даскшщі опушкоеані у ащших їш>іаї:

1. Дятлова С.І., Ьзсеїко А.Т., Еуц Б.Д. Есзначсніїл в'язкості

руйиуБсаь у д^узіСк-а зонгл ЗБЗрК£Зда з'єднань ЬьЕ^-ТІ-/*^; ІбВ6-7г-Ка II 3(3. наук. роб. Проблак: Еасоиотонюратурвої

техніки- ДДУ, 1989.-с.145-150.

2. Дотлова С.І., Дзур Е.О., Кодрін І.Д. Дослідкная дгй-

8Ійного з'єднання гсксайорад лштаау - іятал, одррвавого деії-

зііппи зваргоалняи у вакууиі II ХШ _ вауково-тагаічна коїфзреп-

ціл по досягненню 1 розвитку £4>узі£;;с"0 вварсзашл у вакуумі.

Теза домв. - ікхмз, • 1990,- о.56-50.

3. Дятлова С.І., Дт/р Е.О., Кедрів І.Д. Дсслідяеотя фазо-

утоорешм пр д^іузійпону звзрзванаї у вакуумі татсну з шштгноп

// ЗО.наук.роб. Ресурсозбереження матеріалів мавиобудувашія.-

ЛДУ, І99І.-0. 154-157. '

4. Дятлова С.І., Кедріл Х.Д., Дгур Е.О. Застосувати мікро-

роптгопоспвктрального аналізу для Сориуванпя оптимального Фазового складу з’єднань ДЗВ :: Заводська лабораторія.-І991.-

6.- с. 32-33. .

Рот«првет ДГУ. Зл.л ці ■■ 15