Влияние комплексного легирования Si и В на структуру и свойства квазикристаллических сплавов Al–Cu–Fe

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorУстинова, Е. В.
dc.contributor.authorСуховая, Е. В.
dc.contributor.authorUstinova, E. V.
dc.contributor.authorSukhovaya, E. V.
dc.date.accessioned2018-10-09T12:57:26Z
dc.date.available2018-10-09T12:57:26Z
dc.date.issued2016
dc.description.abstractenAlloying with Si and В shows promise as a way to increase a content and mechanical proreties of quasicrystalline y-phase. However, no information is found about structural changes caused by simultaneous alloying of quasicrystalline Al–Cu–Fe alloys with Si and В. Therefore, the influence of complex alloying with Si and В on the structure and properties of the Al–Cu–Fe alloys has been studied in this work in order to control their properties effectively. The Al–Cu–Fe–Si–В alloys were produced by melting chemically pure components (99.99 %) in a graphite crucible in Tamman furnace. The cooling rates of the alloys were 10 and 100 К/s. Their chemical composition was as follows: 11–12 аt. % Fe; 24–25 аt. % Cu; 4–7 аt. % Si and 1–3 аt. % В, Al – balance. The structure of the alloys was investigated by the methods of atomic absorptive, X-ray fluorescent, quantitative metallographic, X-ray, differential thermal, and micro durometric analyses. The conducted investigations confirm that the stable quasicrystalline ψ-phase is present in the structure of the Al–Cu–Fe–Si–В alloys. At the cooling rate of 10 К/s, β-phase crystals are shown to crystallize first from the melt for Al58Cu25Fe12Si4В1, Al57Cu25Fe12Si4В2 and Al56Cu25Fe12Si4В3 alloys. Around the β-phase, the shells of the quasicrystalline icosahedral y-phase are observed. This phase crystallizes under peritectic reaction L+β®y. For Al58Cu25Fe12Si4В1, Al57Cu25Fe12Si4В2 and Al56Cu25Fe12Si4В3 alloys the said reaction begins at 870 °С, 865 °С or 850 °С respectively. The average shells width varies from 30.25 to 39.25 mm. τ-, η- and θ-phases occupy the remaining volume. With boron concentration increased from 1 tо 3 at. %, the relative content of ψ-phase increases from 47.8 tо 75.2 vol. % as the content of the other phases decreases. When cooling rate increases up to 100 К/s the crystallization sequence does not change. The average shell width of the ψ-phase ranges from 16.5 tо 23.75 mm. The relative amount of the ψ-phase increases from 60.5 tо 70.5 vol. % as against that for the Al–Cu–Fe alloy. With silicon content increased up to 7 at. % for Al55Cu25Fe12Si7В1, Al54Cu25Fe12Si7В2 and Al53Cu25Fe12Si7В3 alloys cooled at the rate of 10 К/s, the crystallization proceeds in the same way. The y-phase crystallizes at 860 °С, 850 °С or 845 °С correspondingly. The average shell width for the ψ-phase decreases from 15.0 tо 18.25 mm. This means that the completion degree of the peritectic reaction decreases. Besides, the ψ-phase content of the structure decreases from 52.0 tо 38.0 vol. %. For Al55Cu25Fe12Si7В1, Al54Cu25Fe12Si7В2 and Al53Cu25Fe12Si7В3 alloys cooled at 100 К/s, the average shell width for ψ-phase amounts to 21.5 mm, 23.0 mm and 12.5 mm respectively. The content of the ψ-phase decreases from 73.9 tо 40.3 vol. %. For the alloys containing up to 4 аt. % of silicon, the crystallization temperature of the ψ-phase is on the average higher up to 2 ºС compared to that for the non-alloyed sample, but for the alloys containing up to 7 аt. % of silicon the crystallization temperature is 8 ºС lower on the average. It is concluded that the melting and crystallization temperatures of the ψ-phase are slightly lower for the alloys containing 7 аt. % of silicon compared to those for the alloys containing 4 аt. % of silicon. Additionally, with boron content increased from 1 tо 3 аt. %, the melting temperature of the ψ-phase is 62±5 ºС lower on the average. When boron content increases from 1 to 3 аt. %, the porosity of the alloys containing 4 аt. % of silicon decreases, and that of the alloys containing 7 аt. % of silicon increases. The microhardness of the ψ-phase of the Al58Cu25Fe12Si4В1 alloy cooled at 100 К/s is of the highest valueuk
dc.description.abstractruВ работе исследованы структура и фазовый состав квазикристаллических сплавов Al–Cu–Fe, комплексно легированных 4–7 ат. % кремния и 1–3 ат. % бора. Подтверждено образование стабильной квазикристаллической ψ-фазы. Изучено влияние кремния и бора на микротвердость фаз. Сделаны рекомендации относительно повышения содержания и свойств y-фазы.uk
dc.description.abstractukУ роботі досліджено структуру та фазовий склад квазікристалічних сплавів Al–Cu–Fe, комплексно легованих 4–7 ат. % кремнію та 1–3 ат. % бору. Підтверджено утворення стабільної квазікристалічної ψ-фази. Вивчено вплив кремнію та бору на мікротвердість фаз. Зроблено рекомендації щодо підвищення вмісту та властивостей y-фази.uk
dc.format.pagerangeС. 132–142uk
dc.identifier.citationУстинова, Е. В. Влияние комплексного легирования Si и В на структуру и свойства квазикристаллических сплавов Al–Cu–Fe / Устинова Е. В., Суховая Е. В. // Механіка гіроскопічних систем : науково-технічний збірник. – 2016. – Вип. 31. – С. 132–142. – Бібліогр.: 11 назв.uk
dc.identifier.doihttp://dx.doi.org/10.20535/0203-377131201687214
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/24725
dc.language.isoruuk
dc.publisherНТУУ «КПІ»uk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.sourceМеханіка гіроскопічних систем : науково-технічний збірник, 2016, Вип. 31uk
dc.subjectкомплексне легуванняuk
dc.subjectквазікристалічна Ψ-фазаuk
dc.subjectфазові перетворенняuk
dc.subjectмікро-твердістьuk
dc.subjectпористістьuk
dc.subjectcomplex alloyinguk
dc.subjectquasicrystalline Ψ-phaseuk
dc.subjectphase transformationsuk
dc.subjectmicrohardnessuk
dc.subjectporosityuk
dc.subjectкомплексное легированиеuk
dc.subjectквазикристаллическая Ψ-фазаuk
dc.subjectфазовые превращенияuk
dc.subjectмикротвердостьuk
dc.subjectпористостьuk
dc.subject.udc680.18:669.71uk
dc.titleВлияние комплексного легирования Si и В на структуру и свойства квазикристаллических сплавов Al–Cu–Feuk
dc.title.alternativeВплив комплексного легування Si і В на структуру і властивості квазікристалічних сплавів Al–Cu–Feuk
dc.title.alternativeInfluence of complex alloying with Si and В on the structure and properties of Al–Cu–Fe quasicrystalline alloysuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
mgs31_13Ustinova.pdf
Розмір:
969.98 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
7.74 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Механіка гіроскопічних систем: науково-технічний збірник, Вип. 31