Фазові перетворення у процесі механічного легування порошків евтектичного складу систем Al–Cu і Al–Cu/С та їх вплив на структуру і властивості композитів
Я. И. Матвиенко1, А. Д. Рудь1, С. С. Полищук1, Н. Д. Рудь1, С. А. Демченков2, А. Ю. Клепко2
1Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
2Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
Отримано: 02.08.2019. Завантажити: PDF
За допомогою механічного легування (МЛ) елементарних порошків та наступного холодного і гарячого пресування були отримані композити Al-33% ваг. Cu і Al–33% ваг. Cu/5% ваг. C. Особливості фазових перетворень в отриманих порошкових зразках і композитах досліджували за допомогою рентгеноструктурного аналізу і сканувальної електронної мікроскопії. МЛ впродовж 1–2 годин приводить до інтенсифікації реакційних процесів і розчинення міді у алюмінії з утворенням пересиченого твердого розчину Al(Cu), що містить до 4,9% ат. і 1,3% ат. міді в порошках Al–33% ваг. Cu і Al–33% ваг. Cu/5% ваг. С відповідно. Подальше МЛ приводить до формування метастабільної ОЦК-Al4Cu9 і стабільної ОЦТ-Al2Cu фаз, а фазовий склад обох порошкових сумішей після 8 годин помелу включає 3 кристалічні фази: Al(Cu), Al4Cu9 і Al2Cu. Також показано, що введення 5% ваг. графіту в процесі помелу сприяє подрібненню металевих порошків та їх обволіканню частинками графіту. Кристалічна структура графіту трансформується в аморфну в процесі МЛ. Гаряче пресування призводить до розпаду метастабільної Al4Cu9 фази у всіх композитах, а також до формування карбіду Al4C3 в композитах складу Al–Cu/С. Розглянуто вплив фазового складу (наявність метастабільної Al4Cu9 і стабільної Al2Cu фаз, карбіду Al4C3) і модифікації мікроструктури механоактивованих порошків на механічні властивості композитів після холодного і гарячого пресування. Обговорюються можливі механізми зміцнення Al–Cu і Al–Cu/C композитів.
Ключові слова: Al–Cu/C, зміцнені графітом металоматричні композити, механічне легування, порошкова металургія, холодне і гаряче пресування.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v41/i11/1519.html
PACS: 61.05.cp, 62.25.-g, 64.60.My, 64.70.Kd, 81.20.Ev