Розмір шрифту: 

Особливістю будови квазікристалів є нетрадиційний тип кристалічної решітки, який ґрунтується на квазіперіодичній симетрії і проявляє заборонені законами класичної кристалографії осі симетрії 5-го, 8-го, 10-го і 12-го порядку, а також наявність регулярних порожнин.     Серед низки розроблених квазікристалічних сплавів алюмінію найбільш перспективними вважаються композиційні сплави з дрібнодисперсними квазікристалічними частинками в алюмінієвій матриці, зокрема, системи Al-Fe-Cr. Ці сплави поєднують в собі високу корозійну тривкість, притаманну алюмінієвим сплавам, з унікальним комплексом механічних властивостей, а саме високою міцністю (?s= 653 МПа), яка до того ж зберігається до T = 573…623 К, та достатньою пластичністю (? = 6%) та вигідно відрізняються від крихких однофазних QC сплавів і, зокрема, найбільш досліджених сплавів системи Al-Fe-Cu.     Квазікристалічні сплави отримують кристалізацією розплаву в умовах надвисоких швидкостей охолодження (105…106 K/с) у вигляді луски, спінінгованих стрічок та розпиленого порошку. Застосування QC сплавів в інженерній практиці потребує консолідації подрібненого напівпродукту, яке для сплавів системи Al-Fe-Cr натепер  переважно здійснюють шляхом  інтенсивної пластичної деформації екструзією при температурах 350…400 оС.     Об'єкт дослідження – порошковий композиційний квазікристалічний сплав системи AlFeCr.      Як матеріалу у дослідженнях використовували порошок сплаву Al94Fe3Cr3 з розміром частинок  ? 40 мкм, які виготовляли за методом водяного розпилення WAN шляхом розпилення розплаву з температурою 1573 K. Розпилення проводили струменями води високого тиску (10 МПа) та рН = 3,5. За даними об’ємний вміст квазікристалічної фази в порошку Al94Fe3Cr3 сплаву в загальному випадку не перевищує 30%.     Консолідацію порошків проводили в умовах одноосьової деформації екструзією.     Результати досліджень показали, що в процесі консолідації під дією високого тиску кінетика фазових та структурних перетворень підсилюється внаслідок накопичення лінійних дефектів структури матричного ?-Al твердого розчину, що впливає (зменшує) на вміст квазікристалічної фази.     Термічна обробка зразків (порошку, компактів після екструзії) сплаву Al94Fe3Cr3  в інтервалі температур 380…530 °С протягом 30 хвилин призводить до утворення в них метастабільної інтерметалідної фази Al6Fe, яка існує до температури 530°С. Подальше підвищення температури відпалу до 600°С призводить до утворення стабільних інтерметалідів Al13Fe4 і Al13Cr2.     Результати проведених  випробувань  та  розрахунків  показали,  що  мікротвердість компактованих досліджуваних сплавів майже в 1,8 рази перевищує мікротвердість вихідних порошків.     Мікромеханічні випробування засвідчили, що консолідація порошкового сплаву Al94Fe3Cr3 супроводжується його значним деформаційним зміцненням. Важливим є те, що незважаючи на суттєве зміцнення сплаву характеристика пластичності ?H зазнає незначних змін, залишаючись наближеною до критичного значення (?H = 0,90), яке свідчить про пластичну поведінку матеріалу в умовах розтягнення та згину.     Встановлено, що високий рівень властивостей міцності консолідованого екструзією порошкового сплаву Al94Fe3Cr3 зберігається в інтервалі критичних температур фазового перетворення квазікристалічної      i-фази на кристалічні інтерметалідні сполуки. Різке зменшення властивостей міцності відбувається в області надкритичних температур (вище за 530°С).