Фазовый состав и свойства равновесных и быстрозакаленных сплавов алюминия с ванадием, скандием и цирконием

• Автор: Кендиван, Ольга Даваа-Сереновна
• Шифр специальности: 02.00.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 147 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

I. ВВЕДЕНИЕ.

И. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

2.1. Взаимодействие алюминия со скандием, цирконием и ванадием в равновесных условиях

2.1 Л. Прогноз взаимодействия алюминия с переходными металлами

2.1.2. Взаимодействие алюминия со скандием.

2.1.3. Взаимодействие алюминия с ванадием

2.1.4. Взаимодействие алюминия с цирконием.

2.1.5. Взаимодействие алюминия с цирконием и скандием.

2.1.6. Взаимодействие алюминия с ванадием и цирконием

2.2. Взаимодействие алюминия со скандием, цирконием и ванадием в неравновесных условиях
2.2.1. Основные закономерности образования метастабильных фаз в сплавах
2.2.2. Закономерности распада пересыщенных твердых растворов на основе алюминия
III. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
3.1. Методика эксперимента.
3.1.1. Приготовление равновесных сплавов.
3.1.2. Термическая обработка сплавов.
3.1.3. Приготовление быстрозакаленных сплавов
3.1.4. Методы исследования.
3.2 Физикохимическое взаимодействие алюминия с ванадием и скандием в равновесных условиях
3.2.1. Изотермическое сечение системы V при 0 К
3.2.2. Политермичеекий разрез системы между соединениями IV2
3.2.3. Политермичеекий разрез системы из алюминиевого угла по лучу V4 атомное соотношение
3.3. Физикохимическое взаимодействие алюминия с ванадием и цирконием в равновесных условиях
3.3.1. Изотермическое сечение системы V при 0 К
3.3.2 Политермнческий разрез диаграммы состояния системы А1Уг между
соединениями и АЫУг.
3.3.3. Политермнческий разрез диаграммы состояния системы А1Уг между соединениями А1зг и АЬУ
3.4. Физикохимическое взаимодействие алюминия с ванадием, скандием и цирконием при 0 К.
3.4.1. Фазовые равновесия в системе А1У Бсг при 0 К
3.5. Изучение фазового состава и термической устойчивости фаз в БЗС алюминия со скандием, цирконием и ванадием
3.5.1. Исследование быстрозакаленных сплавов системы А1УБс
3 Исследование быстрозакаленных сплавов системы А1Уг.
3.6. Кинетика распада пересыщенных твердых растворов переходных металлов в алюминии
IV. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ.
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Апробация работы и публикации. Москва, , Ломоносов Москва, . По матзиалам диссертации опубликовано печатных работ. Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, литературного обзора, экспериментальной части, обсуждения результатов, выводов и списка цитируемой литературы из 3 наименований. Характер взаимодействия между металлами обнаруживает определенную зависимость от их физикохимических характеристик, определяемых особенностями электронного строения элементов 8, 9. Основные физикохимические характеристики алюминия и исследуемых переходных металлов ПМ представлены в табл. Алюминий является рэлементом, имеет ГЦК решетку, устойчивую до температуры плавления алюминия 3. По сравнению с алюминием ПМ характеризуется более высокими температурами плавления, обусловленными большой прочностью межатомных связей. Электронная теория твердого тела 45 полагает, что высокая энергия связи переходных металлов обусловлена участием в связях скшектронов, находящихся на гибридных зр1орбиталях. Особенности атомного строения переходных металлов безусловно влияют на характер взаимодействия с другими металлами, в частности с алюминием. В литературе имеются сведения о различных способах прогнозирования характера взаимодействия металлов образования фаз, твердых растворов 5, . Анализ опубликованных работ показывает, что существуют несколько подходов к прогнозу взаимодействия компонентов. Так, образование твердых растворов при взаимодействии элементов в работах ЮмРозери , И. Изоморфной кристаллической структурой для образования непрерывных твердых растворов. Небольшим различием в атомных радиусах элементов, не превышающих 8 для образования непрерывных твердых растворов и для ограниченных размерный фактор. Радиус атома, А металлич. Кристаллическая структура при комнатной температуре ГЦК тип Си бБс, ГП тип М в5с, Куб. Параметры ячейки, А а с а4. Аналогичным электронным строением, т. Исходя из физикохимических свойств компонентов, исследуемых в настоящей работе, можно сказать, что согласно правилу ЮмРозери и Корнилова ни один из них не будет образовывать непрерывных твердых растворов с алюминием. Этот вьюод хорошо согласуется с экспериментальными данными. Совместное влияние атомных радиусов и электроотрицательносги учитывается в диаграммах ДаркенаГурри для прогноза области существования твердых растворов в координатах элекроотрицательносгь атомный радиус. Достоверность прогноза ДаркенаГурри составляет . Диаграмма ДаркенаГурри для систем А1ПМ представлена на рис. Предельная растворимость ПМ в алюминии приведена в табл. ДаркенГурри рис. СО
р,
Се ль
ю
. Рис. Таблица 2. Характер взаимодействия алюминия с исследуемыми переходными металлами. Эле мент Тип диаграммы состояния со стороны А1 Тра нонвариантного превращ. К Предельная растворимость в тв. А1, ат. Ъх перитект. V перитект. Для прогноза образования ПТР в работе Поддяковой Е. ПМ в АГ которые связывают легкость образования ПТР с определенной областью оптимальных значений, принимаемых обоими параметрами использовались электроотрицательности по Горди. Проанализировав рис. ПТР можно ожидать в системе А1У из трех А1У, А12г, А15с. Вероятность образования ПТР А в 8с невелика, а еще в меньшей степени склонен к образованию ПТР несмотря на это эти металлы обеспечивают хорошую морфологию выделяющейся интерметаллидной фазы 4, 5. Статистическая обработка диаграмм состояния позволила В. М. Воздвиженскому предложить энтропийный, температурный и объемный факторы в качестве критериев для оценки типов взаимодействия компонентов . Яг энтропии плавления компонентов. У и Уг атомные объемы компонентов 1 и г ионизационные потенциалы компонентов. По В. Несоблюдение хотя бы одного из неравенств 1, и пт 0. Лу2. Очевидно эвтектические системы образуют компоненты, отличающиеся или типом связи, или при небольшой разнице в температурах плавления строением и размерами атомов. Т и Тг температуры плавления компонентов. Лщ И, Джмоль
0. Рис. Диаграмма возможности образования ПТР ПМ в аллюминии для двойных систем.