На даний час накопичено значний матеріал щодо застосування нанодисперсних порошків для модифікування різного типу сплавів. У звʼязку з незначною кількістю модифікатора, що вводиться (не більше 0,05 мас. %) і, відповідно, кількістю фаз, які утворюються в результаті взаємодії з розплавом не можна їх дослідити, тому що їх кількість знаходяться поза зоною чутливості сучасних рентгенофазових аналізаторів.

Фізичні властивості порошків приведено в табл. 1.

Таблиця 1. Властивості дискретних порошків [1]

Інтенсивність міжфазної взаємодії карбіду кремнію з матричним сплавом на основі системи алюміній – мідь, представником якої є ливарний сплав АМ5 (АЛ19), досить висока за рахунок присутності в його складі марганцю та титану. Дослідження показали, що максимально агресивним до частинок SiC є ливарний сплав АМг5Мц. Великий вміст магнію та цинку в ньому приводить до переходу введених частинок в карбід алюмінію при температурах значно нижчих температури солідус. Сплави на основі системи алюміній – магній також досить активно взаємодіють з дисперсними частинками. При цьому  додаткове легування іншими елементами уповільнює взаємодію (наприклад, кремній в сплаві АМг5К) або значно її підсилює (наприклад, марганець в сплаві АМг5Мц).

Карбіди титану, бору та вольфраму вводять в алюмінієві розплави в основному для підвищення фізико-механічних та триботехнічних характеристик сплавів, а високодисперсний TiC використовують також для їх модифікування. Взаємодія TiC та алюмінієвого розплаву відбувається за рахунок розчинення титану в алюмінії та вивільнення при цьому активного вуглецю, який, в свою чергу, взаємодіє з розплавом і утворює карбід алюмінію. З цього витікає, що присутність в матричному сплаві титану позитивно впливає на стан розплаву і блокує утворення карбіду алюмінію. Ці висновки підтверджуються розрахунками. Наприклад, при вмісті титану в базовому сплаві 0,2 мас. % кількість можливого утворення карбіду алюмінію зменшується, а при збільшені концентрації його до 1,0 мас. % виникнення Al₃C практично припиняється.

Карбід бору (В₄С) також досить активно взаємодіє з розплавами на основі алюмінію. При цьому утворюється борид алюмінію та карбід алюмінію, але на відміну від інших карбідів В₄С при високій температурі (вище 1200 К) більш стабільний ніж при низькій. Легування базового сплаву Cu, Mg, Ni, Mn, Fe, Zr, Y не впливає на міжфазну взаємодію наповнювача (В₄С) з матричним сплавом на основі алюмінію. Введення в базовий сплав кремнію менше одного відсотка також мало впливає на взаємодію в даній системі. Використання базових алюмінієвих сплавів, які містять 5,0 мас. % кремнію і більше приводить до зміни механізму міжфазної взаємодії в системі: дисперсні частинки карбіду бору – розплав на основі алюмінію, борид алюмінію продовжує утворюватися, але замість карбіду алюмінію синтезується карбід кремнію.

Література:

1. Чернышова Т. А., Кобелева Л. И., Болотова Л. К., Панфилов А. В., Панфилов А. А. Дисперсно упрочненные композиционные материалы, полученные в процессе реакционного литья // Международная конференция/ Структура и свойства материалов и покрытий для работы в экстремальных условиях / Кацевели, 2004. – С. 226-227.