Вплив відпалу на коефіцієнт термічного розширення спечених матеріялів Al–Si–Ni й Al–TiC
В. В. Каверінський$^{1}$, Г. А. Баглюк$^{1}$, С. Ф. Кирилюк$^{1}$, З. П. Сухенко$^{1}$, І. М. Кір'ян$^{2}$, О. Д. Рудь$^{2}$
$^{1}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Омеляна Пріцака, 3, 03142, Київ, Україна
$^{2}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 09.05.2025; остаточний варіант - 15.10.2025. Завантажити: PDF
У дослідженні проаналізовано вплив температури відпалу на температурну залежність коефіцієнта термічного розширення (КТР) для двох сучасних матеріялів: спеченого стопу Al–Si–Ni та композиту Al–TiC з карбідними частинками, синтезованими in situ. Експерименти виявили значні відмінності у поведінці КТР цих матеріялів після відпалу. Для композиту Al–TiC КТР демонструє залежність від температури типу Арреніюсової, причому відпал спричиняє постійне пониження КТР у всьому дослідженому температурному діяпазоні. Хоча енергія активації, пов’язана із Арреніюсовою залежністю, залишається майже незмінною, значно змінюється передекспоненційний множник, що вказує на структурні та мікроструктурні трансформації. Аналіза за допомогою дифракції X-променів показала, що з підвищенням температури відпалу зменшується розмір кристалітів, особливо у карбідній фазі, що корелює зі спостережуваним пониженням КТР. Стоп Al–Si–Ni показав складнішу реакцію на відпал. Відпал за температури у 420°C незначно збільшив КТР за вищих температур міряння (> 100°C), тоді як відпал за 550°C спричинив помітне зростання КТР за нижчих температур і привів до стабільної, майже лінійної залежности КТР від температури. Розмір кристалітів у стопі збільшувався після відпалу, що узгоджується зі зростанням КТР. Ці результати підкреслюють ключову роль мікроструктурних змін, спричинених відпалом, у реґулюванні властивостей термічного розширення стопів на основі алюмінію. Розуміння цих механізмів дає змогу вдосконалювати матеріяли для застосувань, що потребують високої термічної стабільности.
Ключові слова: коефіцієнт теплового розширення, спечені алюмінійові стопи, алюмінійові матричні композити, відпал, структура, розмір кристалітів.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v48/i05/0463.html
PACS: 61.05.cp, 61.66.Dk, 61.72.Dd, 61.72.Ff, 65.40.De, 81.20.Ev, 81.40.Ef