Дослідження процесу розчиноутворення та формування інтерметалевих сполук при механоактивації та відпалі крупнозернистих порошкових сумішей міді з алюмінієм та марганцем

В. М. Надутов, А. О. Перекос, Б. М. Мордюк, В. З. Войнаш, Т. В. Єфімова, В. П. Залуцький, Т. Г. Кабанцев, Н. О. Піскун

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 18.01.2018. Завантажити: PDF

Методами рентґеноструктурної аналізи та магнетометрії досліджено вплив ультразвукового оброблення (УЗО) у кульовому млині на фазово-структурні характеристики та магнетні властивості крупнозернистих порошкових сумішей (КЗПС) міді з алюмінієм і манґаном. Показано, що ультразвукове оброблення КЗПС (Cu + Mn, Al) приводить до взаємного розчинення металів, зміни їхнього фазового складу та дисперсности. При цьому розчинення металів є тим більшим, чим ширша область їхньої взаємної розчинности на рівноважних діяграмах стану. Крім того, показано, що механоактиваційне оброблення у кульовому млині приводить до значного подрібнення структури та підвищення густини дислокацій. Наступний відпал оброблених ультразвуком КЗПС показав, що на дифрактограмах, крім ліній від твердих розчинів, з’являються лінії від чистих металів, що свідчить про початок переходу порошкових систем до рівноважного стану. Концентрації Алюмінію, Манґану та Купруму в КЗПС, а також розміри ОКР при відпалах майже не змінюються в порівнянні з вихідними значеннями (після УЗО), що свідчить про достатньо високу термічну стійкість КЗПС, оброблених в ультразвуковому млині. На нашу думку, це може бути зумовлено наявністю на поверхні частинок оксидних оболонок, які можуть істотно гальмувати дифузійні процеси. Рівноважні феромагнетні фази Cu$_2$MnAl та MnAl відсутні в КЗПС Cu + Mn + Al та Mn + Al, що може бути пов’язано з наявністю у порошкових сумішах оксидів металів і з впливом розмірного чинника.

Ключові слова: грубодисперсні порошки, ультразвукове розмелювання, магнетні властивості, рентґеноструктурна аналіза, магнетометрія.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i08/1093.html

PACS: 61.05.cf, 61.05.cp, 64.75.Nx, 75.60.Ej, 75.75.Cd, 81.07.Wx, 81.20.Ev, 81.70.Jb


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. А. П. Гуляев, Металловедение (Москва: Металлургия: 1986).
  2. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди (Ред. С. В. Шухарина) (Москва: Наука: 1979).
  3. В. В. Кокорин, Мартенситные превращения в неоднородных твердых растворах (Киев: Наукова думка: 1987).
  4. Н. И. Власова, Г. С. Кандаурова, Я. С. Шур, Н. Н. Быханова, Физика металлов и металловедение, 51, № 6: 1127 (1981).
  5. K. H. Fisher, phys. status solidi (b), 116, Iss. 2: 357 (1983). Crossref
  6. О. В. Козлов, Б. М. Мордюк, Г. І. Прокопенко, Пристрій для отримання порошкових матеріалів (Патент України № 59770А, 15.09.2003) (Бюл. № 9, 2003).
  7. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, Ultrasonics, 42, Nos. 19: 43 (2004) Crossref
  8. A. Calka, D. Wexler, Nature, 419: 147 (2002). Crossref
  9. M. Zhu, L. Y. Dai, N. S. Gu, B. Cao, and L. Z. Ouyang, J. Alloys Compd., 478, Iss. 12: 624 (2009). Crossref
  10. Г. И. Прокопенко, К. В. Чуистов, А. В. Козлов и др., Металлофиз. новейшие технол., 25, № 2: 171 (2003).
  11. А. Е. Перекос, Б. Н. Мордюк, Г. И. Прокопенко и др., Металлофиз. новейшие технол., 30, № 12: 1619 (2008).
  12. В. И. Иверонова, Г. П. Ревкевич, Теория рассеяния рентгеновских лучей (Москва: Издательство МГУ: 1972).
  13. С. С. Горелик, Ю. А. Скаков, Л. Н. Расторгуев, Рентгенографический и электронно-оптический анализ (Москва: МИСиС: 1994).
  14. Я. С. Уманский, Ю. А. Скаков, Физика металлов (Москва: Атомиздат: 1978).
  15. О. М. Барабаш, Ю. Н. Коваль, Кристаллическая структура металлов и сплавов (Киев: Наукова думка: 1986).
  16. В. М. Надутов, А. О. Перекос, Б. М. Мордюк, В. З. Войнаш, Т. В. Єфімова, В. П. Залуцький, Т. Г. Кабанцев, Металлофиз. новейшие технол., 40, № 4: 501 (2018). Crossref
  17. Г. В. Луценко, А. Е. Перекос, А. М. Гусак, Металлофиз. новейшие технол., 22, № 6: 73 (2000).
  18. И. Д. Морохов, Л. И. Трусов, С. П. Чижик, Ультрадисперсные металлические среды (Москва: Атомиздат: 1967).
  19. А. И. Гусев, А. А. Ремпель, Нанокристаллические материалы (Москва: Физматлит: 2001).
  20. Р. А. Андриевский, А. В. Рагуля, Наноструктурные материалы (Москва: Академия: 2005).