Фазовые состав и свойства сплавов алюминия и титана с кобальтом и скандием

• Автор: Буханько, Наталья Геннадьевна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 193 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ.

I. ВВЕДЕНИЕ.

П. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

2.1. Взаимодействие алюминия с переходными металлами.

2.1.1. Взаимодействие алюминия с кобальтом.

2.1.2. Взаимодействие алюминия со скандием.

2.1.3. Взаимодействие алюминия с титаном.

2.1.4. Взаимодействие титана с кобальтом.

2.1.5. Взаимодействие кобальта со скандием

2.1.6. Взаимодействие скандия с титаном

2.1.7. Взаимодействие алюминия с кобальтом и титаном.

2.1.8. Взаимодействие алюминия с кобальтом и скандием.
2.2. Коррозия алюминиевых сплавов
2.3. Исследование роста анодных оксидных пленок на сплавах алюминия с переходными металлами
III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ.
3.1. Методика эксперимента.
3.1.1. Приготовление сплавов.
3.1.2. Термическая обработка сплавов.
3.2. Методы исследования.
3.2.1. Рентгенофазовый анализ.
3.2.2. Локальный рентгеноспектральный анализ.
3.2.3. Химический анализ сплавов
3.2.4. Микроструктурный анализ.
3.2.5. Измерение твердости и микротвердости.
3.2.6. Дифференциальнотермический аначиз.
3.2.7. Измерение толщины анодных оксидных пленок методом эллипсометрии
3.2.8. Методика коррозионных испытаний сплавов
3.2.9. Фотоэлектрохимический метод
3.3.1. Изотермическое сечение диаграммы состояния системы А1Со8с при 0С.
3.3.2. Политермическое сечение диаграммы состояния 5 системы А1Со8с но разрезу ЛЬБсАСог.
3.3.3. Политермическое сечение диаграммы состояния 7 системы Л1Со8с по разрезу А8с АСоз8сг.
3.4. ФИЗИКОХИМИЧЕСКОЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ АЛЮМИНИЯ С КОБАЛЬТОМ
И ТИТАНОМ.
3.4.1. Изотермическое сечение диаграммы состояния 0 системы А1СоП при 0С.
3.4.2. Политермическое сечение диаграммы состояния 9 системы А1СоТ1 по разрезу АТь АСо2.
3.4.3. Политермическое сечение диаграммы состояния 1 системы А1СоТ1 по разрезу АЮоИСо.
3.5. Физикохимическое взаимодействие алюминия 3 с кобальтом, скандием и титаном при 0С.
3.6. Изучение анодных оксидных пленок на сплавах алюминия 3 с титаном методом эллипсометрии.
3.7. Изучение анодных оксидных пленок на сплавах титана 5 с кобальтом фотоэлектрохимическим методом.
IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
V. ВЫВОДЫ.
УЕ СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ.
I. ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


Это можно проследить, например, при изменении электронного строения атомов переходных металлов IV периода. В системах алюминия с титаном, ванадием, хромом кристаллизация сплавов со стороны алюминия происходит по перитектическим реакциям. По мере понижения акцепторной способности элементов на диаграмме состояния систем Л1ПМ в областях, богатых алюминием, наблюдаются эвтектические точки. Добаткиным В. И. и Елагиным В. И. 4,5 установлена связь между температурой нонвариантного превращения в сплавах А1ПМ, богатых алюминием, растворимостью ПМ в жидком и твердом алюминии и атомным строением ПМ. Высокая температура солидуса сплавов на основе алюминия, близкая к температуре плавления алюминия, что определяет малый температурный интервал кристаллизации твердых растворов ПМ в алюминии. Относительно низкая растворимость Г1М в твердом алюминии предельная растворимость колеблется в диапазоне от сотых долей процента до 1. Резкое снижение растворимости ПМ в алюминии с понижением температуры, откуда следует, что твердые растворы ПМ в алюминии, образующиеся при кристаллизации, при последующих нагревах должны распадаться. Одной из нерешенных и наиболее сложных задач современной теории металлов и сплавов является задача о выявлении факторов, определяющих взаимную растворимость компонентов ,. Важность этой задачи обусловлена рядом практических вопросов, связанных с разработкой материалов, т. Основным параметром взаимной растворимости компонентов является точка лиотектики предел растворимости одна их важнейших критических точек диаграммы состояния. Чичко А. Н.П. Авторами на первом этапе было сформировано 5 классов систем с интервалами точки лиотектики 0 Х 0. Х 0. X, 1. Х 5ат класс 4, X, 5 ат класс 5. Основу выборки составили системы, базовый элемент которых не испытывает полиморфных превращений. Р, А1Аи, А1Яе, в класс 2 система А1Оа, в класс 3 система А1Мп, в класс 4 системы АБ, АКге, А1Си и в класс 5 системы А1М и АИ. Для каждого компонента из вышеперечисленных систем были сформированы характеристики электронного энергетического спектра, вычисленные в приближении Хартри при граничных условиях Блоха . Р, й признак 7й системы компонентов, Аш, В характеристики электронного энергетического спектра системы. Так, на основе признаков 1 была сформирована матрица. Для решения задачи использовался метод МонтеКарло, описанный в , результаты которой были представлены в виде нормированных весов электронных групп признаков. Наибольших вес наблюдается для признаков, построенных на коэффициентах заполнения иолос. Это свидетельствует о том, что изменение точки лиотектики при переходе системы из одного класса в другой зависит от степени заполнения гУполос обоих компонентов. Этот результат иллюстрируется рис. З, на котором представлены зависимости точки лиотектики от числа внешних электронов для систем на основе алюминия. Полученные зависимости позволяют сформулировать электронный механизм взаимной растворимости компонентов в рамках конфигурационной модели. С точки зрения этой модели твердый раствор на основе алюминия представляет собой смешанный набор электронных конфигураций, характерных для базовых элементов, входящих в него и электронных конфигураций. АБе, АИ, А1Со, АБс, ААб, А1У, А1Яи, А1РД АЯЬ, АБп, АБЬ, А1Ва, А1Ьа, А1
образующихся в результате донорноакцелторных взаимодействий, вызванных свойством атомов компонентов образовывать энергетически устойчивые заполненные и полузаполненные состояния. Таким образом, чем выше у компонентов двойной системы вес полузаполненных и заполненных состояний, тем больше значения точки лиотектики и выше взаимная растворимость компонентов. Увеличение веса промежуточных состояний компонентов приводит к усилению донорноакцепторных взаимодействий, в результате чего могут образовываться кластеры, которые являются причиной снижения взаимной растворимости , что, в свою очередь, приводит к увеличению вероятности выделения из твердого раствора интерметаллических соединений. Рис. З. Зависимость точки лиотектики Ь двойных систем АА от числа внешних 5сэлсктронов X элемента.