Дослідження закономірностей структуроутворення сплавів системи Cu-Sn-Al немонотектичного концентраційного інтервалу
Loading...
Files
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Publishing Group „Vědecká perspektiva“; Mezinárodní Ekonomický Institut s.r.o.
Abstract
UKR: За результатами дослідження встановлено, що у випадку структуроутворення сплавів з вмістом алюмінію доевтектичного інтервалу системи Cu-Al фазові перетворення відбуваються відповідно до закономірностей немонотектичних складів монотектичної системи Cu-Sn-Al. Тобто, за рахунок первинної кристалізації високотемпературної α-CuІ фази склад рідини змінюється до збагаченої оловом рідкої фази L2, притаманної для потрійної системи Cu-Sn-Al. Тоді, за діаграмою системи Cu-Sn відбувається перитектична реакція L2+α-CuІ→βCu5Sn. Дослідженнями металографічного, растрового електронномікроскопічного, рентгеноспектрального мікроскопічного, енергодисперсійного спектрального, рентгеноструктурного аналізів встановлено евтектико-перитектичний характер структуроутворення сплавів мідного куту системи Cu-Sn-Al з вмістом Sn до 7% (мас.) Al до 11 % (мас.) з первинною кристалізацією за евтектичною діаграмою Cu-Al фази β-Сu3Al та подальшими її твердофазними перетвореннями і наступним формуванням за перитектичною реакцією системи Cu-Sn фази Cu5Sn. Встановлено, що, на відміну від рівноважної розчинності основних компонентів в α-Cu твердому розчині систем Cu-Al і Cu-Sn, та раніше описаного зсуву ліній фазових рівноваг зі з’явленням у мікроструктурі евтектоїдних складових при 5…6 % (мас.) Sn, кінетика структуроутворення у випадку трикомпонентної системи така, що двофазна структура спостерігається при вмісті Sn ~ 3% (мас.). Показано, що процес формування кінцевої двофазної структури в трикомпонентній системі Cu-Sn-Al (α-Cu+βCu5Sn) відбувається за рахунок кристалізації із залишкової рідини хімічної сполуки Cu5Sn за перитектичною реакцією системи Cu-Sn при концентрації в бронзі алюмінію за нижньою межею вмісту цього компоненту відносно евтектоїдної горизонталі системи Cu-Al. Встановлена закономірність дозволяє розширити уявлення про структуроутворення в бронзах та визначити раціональні межі вмісту олова та алюмінію для подальшої оптимізації складу бронзи системи Cu-Sn-Al. Результати зіставного аналізу кристалографічних характеристик фаз в сплавах, які вміщують в собі гексаедричну ГЦК решітку Fm3m міді з параметром a=3,615Ǻ, гексаедричну ОЦК решітку Im3 ̅m β–Cu5Sn з параметром a=2,991Ǻ та гесатетраедричну решітку евтектоїдної δ–фази – хімічної сполуки Cu31Sn8 кубічної сингонії просторової групи симетрії F4 ̅3m з параметром решітки a=17,951Ǻ дозволили пояснити окрихчування аналізуємого сплаву системи Cu-Sn-Al з вмістом до7 % (мас) Al та 4…8 % (мас.) Sn при з’явленні на місті компактної ОЦК β-Cu5Sn фази продукту її евтектоїдного перетворення – δ-Cu31Sn8.
Description
К. Узлов: ORCID 0000-0003-0744-9890; С. Реп'ях: ORCID 0000-0003-0203-4135; Т. Кімстач: ORCID 0000-0002-8993-201X
Keywords
сплави трикомпонентної системи Cu-Sn-Al, бронзи, монотектика, евтектика, перитектика, кристалічна решітка, закономірності структуроутворення, КМТОМ, КЛВ
Citation
Узлов К. І., Реп'ях С. І., Кімстач Т. В. Дослідження закономірностей структуроутворення сплавів системи Cu-Sn-Al немонотектичного концентраційного інтервалу. Moderní aspekty vědy : XXII. Díl mezinárodní kolektivní monografie. Česká republika : Mezinárodní Ekonomický Institut s.r.o., 2022. § 6.2. С. 445–464.