Фазовые равновесия и свойства равновесных и быстрозакаленных сплавов алюминия с переходными металлами

• Автор: Журавлева, Эллада Васильевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 с. : ил.

Содержание
I. ВВЕДЕНИЕ
II. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. *
2.1. Взаимодействие алюминия с (/-переходными металлами
2.1.1. Взаимодействие алюминия с марганцем
2.1.2. Взаимодействие алюминия со скандием
2.1.3. Взаимодействие алюминия с цирконием
2.1.4. Взаимодействие марганца с цирконием
2.1.5. Взаимодействие алюминия со скандием и цирконием
2.1.6. Взаимодействие алюминия с марганцем и скандием
2.2. Закономерности образования и распада пересыщенных 3 4 твердых растворов переходных металлов в алюминии
2.3. Коррозия алюминиевых сплавов
III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Методика эксперимента
3.1.1. Приготовление ставов
3.1.2. Термическая обработка ставов
3.2. Методы исследования
3.2.1. Рентгенофазовый анализ
3.2.2. Микроструктурный анализ
3.2.3. Измерение твердости и микротвердости
3.2.4. Дифференциально-термический анализ. *
3.2.5. Локальный рентгеноспектральный анализ
3.2.6. Методика коррозионных испытаний сплавов
3.2.7. Спектрофотометрический анализ
3.3. Физико-химическое взаимодействие алюминия с марганцем 72 и скандием.
3.3.1. Изотермическое сечение диаграммы состояния 72 системы АІ-Мп-Бс при 770 К.
3.3.2. Политермическое сечение диаграммы состояния 88 системы А1-Мп-Бс по разрезу А1Дс-А16Мп.

3.3.3. Политермическое сечение диаграммы состояния системы Al-Mn.Sc по разрезу А1с-А1цМп4.
3.4. Физико-химическое взаимодействие алюминия с марганцем
и ЦИРКОНИЕМ.
3.4.1. Изотермическое сечение диаграммы состояния 92 системы А1-Мп-7г при 770 К.
• —*
3.4.2. Политермическое сечение диаграммы состояния 115 системы А1-Мп-2г по разрезу А13Аг-А16Мп.
3.4.3. Политермическое сечение диаграммы состояния 117 системы А1-Мп-2г по разрезу 2гА12~2гМп2-
3.5. Физико-химическое взаимодействие алюминия 119 с марганцем, скандием и цирконием при 770 К.
3.6. Изучение распада пересыщенных твердых растворов 129 алюминия с переходными металлами.
3.7. Изучение коррозионных свойств сплавов алюминия
с марганцем, скандием и цирконием
IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
V. ВЫВОДЫ
VI. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

I. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Сплавы на основе алюминия являются
распространенными конструкционными материалами. Однако широкое
применение в промышленности алюминиевых сплавов ограничено их недостаточной прочностью при повышенных температурах. Одним из путей повышения прочности сплавов является увеличение объемной доли упрочняющей интерметаллической фазы, которую можно получить в результате твердофазных превращений метастабильных фаз в сплаве. К появлению мегастабильных фаз, в том числе пересыщенных твердых растворов на основе алюминия, приводит использование сверхвысоких скоростей охлаждения (105-109 К/с). Последующий распад пересыщенных твердых растворов по специально подобранному режиму приводит к выделению упрочняющих интерметаллических фаз в мелкодисперсном состоянии, вследствии чего существенно возрастают прочностные характеристики сплавов [1-7]. Кроме того, реализующееся при быстром охлаждении сплавов алюминия с переходными металлами микрокристаллическое состояние характеризуется рядом
особенностей, наиболее существенными из которых явялются высокая равномерность распределения дефектов, а также основных примесных компонентов, отсутствие сегрегаций примесей по границам зерен, измельчение зерна [5,8,9]. Таким образом, эффект повышения прочностных и жаропрочностных характеристик алюминиевых сплавов при их легировании переходными металлами можно значительно усилить, если применить быструю закалку из жидкого состояния, которая приводит к увеличению протяженности областей твердых растворов и диспергированию включений промежуточных фаз в сплавах алюминия с переходными металлами.
Необходимость изучения фазовых равновесий в многокомпонентных металлических системах состоит в том, что диаграммы состояния этих систем являются научной базой для разработки и совершенствования процессов
получения сплавов с заданными свойствами.
Целью настоящего работы явилось установление характера физикохимического взаимодействия в сплавах алюминия с переходными металлами,

рисует амплитуду эволюции синусоидальной волны флуктуаций состава и демонстрирует диффузность ранних и средних стадий спинодального распада [58].
Размер
Рис. 10. Схематические концентрационные профили, иллюстрирующие различия в развитии фазового распада путем зарождения и роста (а-в) и по спинодальному механизму (г): а - зародыши, имеющие постоянный состав Са, но увеличивающиеся в размерах за счет истощения матрицы; пунктирные линии - конечный градиент концентраций (зарождение - рост); б - зародыши постоянного размера, но с изменяющимся составом (зарождение - рост); в - растущие зародыши с изменяющимся составом (зарождение - рост); г - флуктации растут по амплитуде и концентрации благодаря восходящей диффузии (спинодальный механизм); 1 -ранняя, 2 - поздняя, 3 - конечная стадии распада [75].
Диффузная граница на ранних стадиях распада постепенно становится резкой и похожей на границу при зарождении - росте. Различие между морфологией при зарождении - росте и при спинодальном механизме ограниченно только ранними стадиями, когда амплитуда модуляции возрастает со временем, но длина волны, растущей флуктуации остается практически постоянной [59].
Исторически сложилось так, что вначале были исследованы в основном алюминиевые сплавы, способные к распаду уже при комнатной температуре, в которых при этом формируются так называемые зоны Гинье-Престона - области в решетке матрицы, обогащенные легирующим элементом. До сих пор в литературе