Фазовые превращения в процессе механического легирования порошков эвтектического состава систем Al–Cu и Al–Cu/С и их влияние на структуру и свойства композитов
Я. І. Матвієнко1, О. Д. Рудь1, С. С. Поліщук1, М. Д. Рудь1, С. О. Демченков2, О. Ю. Клепко2
1Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
2Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, ул. Казимира Малевича, 11, 03150 Киев, Украина
Получена: 02.08.2019. Скачать: PDF
С помощью механического легирования (МЛ) элементарных порошков и последующего холодного и горячего прессования были получены композиты Al–33% вес. Cu и Al–33% вес. Cu/5% вес. C. Особенности фазовых превращений в полученных порошковых образцах и композитах исследовали с помощью рентгеноструктурного анализа и сканирующей электронной микроскопии. МЛ в течение 1–2 часов приводит к интенсификации реакционных процессов и растворению меди в алюминии с образованием пересыщенного твёрдого раствора Al (Cu), содержащего до 4,9 ат.% и 1,3 ат.% меди в порошках Al–33% вес. Cu и Al–33% вес. Cu/5% вес. С соответственно. Дальнейшее МЛ приводит к формированию метастабильной ОЦК-Al4Cu9 и стабильной ОЦТ-Al2Cu фаз, а фазовый состав обеих порошковых смесей после 8 часов помола включает 3 кристаллические фазы: Al(Cu), Al4Cu9 и Al2Cu. Показано также, что введение 5% вес. графита в процессе помола способствует измельчению металлических порошков и их обволакиванию частицами графита. Кристаллическая структура графита трансформируется в аморфную в процессе МЛ. Горячее прессование приводит к распаду метастабильной Al4Cu9 во всех композитах, а также формированию карбида Al4C3 в композитах состава Al–Cu/C. Рассмотрено влияние фазового состава (наличие метастабильной Al4Cu9 и стабильной Al2Cu фаз, Al4C3) и модификации микроструктуры механоактивированных порошков на механические свойства композитов после холодного и горячего прессования. Обсуждаются возможные механизмы упрочнения Al–Cu и Al–Cu/C композитов.
Ключевые слова: Al–Cu/C, упрочнённые графитом металломатричные композиты, механическое легирование, порошковая металлургия, холодное и горячее прессование.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v41/i11/1519.html
PACS: 61.05.cp, 62.25.-g, 64.60.My, 64.70.Kd, 81.20.Ev