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. Матвиенко$^{1}$, А. Д. Рудь$^{1}$, С. С. Полищук$^{1}$, Н. Д. Рудь$^{1}$, С. А. Демченков$^{2}$, А. Ю. Клепко$^{2}$
$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Інститут 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-Al$_4$Cu$_9$ і стабільної ОЦТ-Al$_2$Cu фаз, а фазовий склад обох порошкових сумішей після 8 годин помелу включає 3 кристалічні фази: Al(Cu), Al$_4$Cu$_9$ і Al$_2$Cu. 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 Al$_4$Cu$_9$ фази у всіх композитах, а також до формування карбіду Al$_4$C$_3$ в композитах складу Al–Cu/С. Розглянуто вплив фазового складу (наявність метастабільної Al$_4$Cu$_9$ і стабільної Al$_2$Cu фаз, карбіду Al$_4$C$_3$) 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