Розмір шрифту:
ВПЛИВ Al НА ФАЗОВИЙ СКЛАД І КІНЕТИКУ ПРОЦЕСУ МЕХАНІЧНОГО ЛЕГУВАННЯ ВИСОКОЕНТРОПІЙНИХ СПЛАВІВ СИСТЕМИ AlX-Cu-Ni-Fe-Ti
Остання редакція: 2016-02-22
Тези доповіді
Чернявський В.В., Юркова О.І.
(НТУУ «КПІ», м. Київ)
E-mail: vadikv13@gmail.com
Робота присвячена дослідженню впливу концентрації Al на формування фазового складу та кінетику процесу механічного легування (МЛ) багатокомпонентних AlхCuNiFeTi сплавів, де х=0; 0,5; 1 моль.
МЛ проводилося в високоенергетичному планетарному млині в розмольних стаканах із нержавіючої сталі з розмольними шарами зі сталі ШХ6, Ø 10 мм, в середовищі спирту зі співвідношенням маси порошку до маси шарів 1:10, відповідно.
Фазові перетворення та формування структури сплавів на різних етапах МЛ досліджували за допомогою рентгенівського дифрактометра Rigaku Ultima IV (Японія) в монохроматичному мідному Kα-випромінюванні.
Під час синтезу сплаву Al0,0CuNiFeTi вже на перших етапах МЛ (1 год.) відбувається процес сплавоутворення, про що свідчить перекриття дифракційних максимумів від Cu, Ni і Fe (рис. 1). Збільшення часу МЛ до 5 год. Відображається у розширенні дифракційних максимумів і зменшенні їх інтенсивності, що є наслідком диспергування зеренної структури порошків до нанокристалічної за рахунок безперервної динамічної рекристалізації. При цьому відбувається формування двох твердих розчинів: β-фази ОЦК і α-фази ГЦК структурою, також відбувається повне розчинення Ті, на що вказує відсутність дифракційного максимуму на куті 2θ≈35̊. Це свідчить про закінчення процесу сплавоутворення. Підтвердженням цього є відсутність змін у дифракційній картині, тобто відсутність фазових та сртуктуних перетворень при збільшенні часу МЛ до 10 год..
При додаванні 0,5 моль Al, процес МЛ сповільнюється. Так у сплаві Al0,5CuNiFeTi сплавоутворення починає протікати після 2 год. МЛ (рис. 2 а), та лише після 5 год. МЛ спостерігається формування двох твердих розчинів ОЦК і ГКЦ: β-фаза і α-фаза. Збільшення часу МЛ до 10 год. сприяє формуванню ОЦК-твердого розчину та невеликої кількості ГЦК-фази, при цьому спостерігається неповне розчинення Ті.
МЛ сплаву AlCuNiFeTi починає відбуватись після 2 год. МЛ (рис. 2 б). Формується ОЦК-твердий розчини і невелика кількістю ГЦК- твердого розчину. Протягом 15 год. МЛ проходить повне розчинення Ті і ГЦК-фази з утворенням пересиченого твердого розчину із ОЦК кристалічною решіткою.
З вищерозглянутих досліджень зроблено висновок, що алюміній є стабілізатором ОЦК-фази, оскільки в сплаві Al0,0CuNiFeTi присутні дві фази ОЦК і ГЦК. При збільшенні концентрації Al частка ОЦК-твердого розчину у сплаві збільшується, про що свідчить співвідношення інтенсивності дифракційних максимумів (110) ОЦК та (111) ГЦК. При цьому збільшується час до початку активації процесу МЛ та збільшується час процесу МЛ.
Рисунок 2 - Спектри рентгенівської дифракції на різних етапах МЛ а)Al0,5CuNiFeTi; б) Al1,0CuNiFeTi
(НТУУ «КПІ», м. Київ)
E-mail: vadikv13@gmail.com
Робота присвячена дослідженню впливу концентрації Al на формування фазового складу та кінетику процесу механічного легування (МЛ) багатокомпонентних AlхCuNiFeTi сплавів, де х=0; 0,5; 1 моль.
МЛ проводилося в високоенергетичному планетарному млині в розмольних стаканах із нержавіючої сталі з розмольними шарами зі сталі ШХ6, Ø 10 мм, в середовищі спирту зі співвідношенням маси порошку до маси шарів 1:10, відповідно.
Фазові перетворення та формування структури сплавів на різних етапах МЛ досліджували за допомогою рентгенівського дифрактометра Rigaku Ultima IV (Японія) в монохроматичному мідному Kα-випромінюванні.
Під час синтезу сплаву Al0,0CuNiFeTi вже на перших етапах МЛ (1 год.) відбувається процес сплавоутворення, про що свідчить перекриття дифракційних максимумів від Cu, Ni і Fe (рис. 1). Збільшення часу МЛ до 5 год. Відображається у розширенні дифракційних максимумів і зменшенні їх інтенсивності, що є наслідком диспергування зеренної структури порошків до нанокристалічної за рахунок безперервної динамічної рекристалізації. При цьому відбувається формування двох твердих розчинів: β-фази ОЦК і α-фази ГЦК структурою, також відбувається повне розчинення Ті, на що вказує відсутність дифракційного максимуму на куті 2θ≈35̊. Це свідчить про закінчення процесу сплавоутворення. Підтвердженням цього є відсутність змін у дифракційній картині, тобто відсутність фазових та сртуктуних перетворень при збільшенні часу МЛ до 10 год..
При додаванні 0,5 моль Al, процес МЛ сповільнюється. Так у сплаві Al0,5CuNiFeTi сплавоутворення починає протікати після 2 год. МЛ (рис. 2 а), та лише після 5 год. МЛ спостерігається формування двох твердих розчинів ОЦК і ГКЦ: β-фаза і α-фаза. Збільшення часу МЛ до 10 год. сприяє формуванню ОЦК-твердого розчину та невеликої кількості ГЦК-фази, при цьому спостерігається неповне розчинення Ті.
МЛ сплаву AlCuNiFeTi починає відбуватись після 2 год. МЛ (рис. 2 б). Формується ОЦК-твердий розчини і невелика кількістю ГЦК- твердого розчину. Протягом 15 год. МЛ проходить повне розчинення Ті і ГЦК-фази з утворенням пересиченого твердого розчину із ОЦК кристалічною решіткою.
З вищерозглянутих досліджень зроблено висновок, що алюміній є стабілізатором ОЦК-фази, оскільки в сплаві Al0,0CuNiFeTi присутні дві фази ОЦК і ГЦК. При збільшенні концентрації Al частка ОЦК-твердого розчину у сплаві збільшується, про що свідчить співвідношення інтенсивності дифракційних максимумів (110) ОЦК та (111) ГЦК. При цьому збільшується час до початку активації процесу МЛ та збільшується час процесу МЛ.
Рисунок 2 - Спектри рентгенівської дифракції на різних етапах МЛ а)Al0,5CuNiFeTi; б) Al1,0CuNiFeTi
Full Text:
PDF