Материал: Фазовые равновесия и структурообразование сплавов на основе алюминия и магния для авиационной промышленности. Жиляков Д.Г., Горожанкина О.В

Рис. 19. Диаграмме состояния Al-Ni [14]

Температура перитектического превращения, при котором образуется соединение Al3Ni, определена равной 854 °С, а концентрация жидкой фазы, участвующей в этом превраще-

нии, 15,1 и 15,3 % (ат.) [28 или 28,4 % (по массе)] Ni. Соеди-

нение Аl2 Ni 3 образуется при температуре 1133 °С. Темпера-

31

тура перитектической реакции образования фазы Al3Ni2 по другим источникам составляет 1132 °С, а фазы Al3Ni – 842°С.

Со стороны Ni нонвариантное превращение при 1385 °С является эвтектическим, а при температуре 1395 °С – перитектическим. При последнем превращении образуется соедине-

ние Аl Ni 3.

Добавка А1 к Ni снижает температуру магнитного превращения до 70 °С.

1.3.4. Диаграмма состояния системы алюминий – бериллий (Al – Be)

Установлена полная смешиваемость в жидком состоянии и отсутствие соединений. На рис. 20 приведена диаграмма состояния, построенная во всем интервале составов по данным термического и микроскопического анализов. Она характеризуется наличием эвтектики из двух предельных твердых растворов на основе Аl и Be.

Координаты эвтектики и значения растворимости компонентов друг в друге неоднозначны. Для температуры эвтектики указаны значения 644 – 647 °С, а для содержания Be в

эвтектике 1,5 % (ат.) [0,5 % (по массе)| – 4,1 % (ат.) [1,4 % (по массе)] Be.

Растворимость Вe в (Al) составляет 0,02 – 0,03 % (ат.) Вe при температуре 600 °С, 0,005 – 0,1 % (ат.) Вe при температуре 500 °С и практически равна нулю при более низких температурах. Растворимость Аl в (Be) по данным локального рентгеноспектрального анализа принята равной 0,02 % (ат.) [0,05 % (по массе)].

Установлено, что в сплавах, богатых Al, протекает не эвтектическая, а перитектическая реакция Ж + (Be) ↔ (Аl). При этом линия ликвидуса в области твердого раствора на основе Аl имеет минимум при 0,6 % (по массе) Be. Растворимость Be в твердом (Аl) составляет 0,25; 0,15; 0,007 % (по массе), соответственно, при температурах 630, 600 и 560 °С.

32

Рис. 20. Диаграмме состояния Al – Be [15]

1.3.5. Диаграмма состояния системы алюминий – кальций (Al – Ca)

Диаграмма состояния Аl – Са построена по результатам термического, микроскопического исследований и измерения электросопротивления в зависимости от температуры (рис.21). Для исследования использовали Аl с содержанием 0,3 % (по массе) Fe, 0,3 % (по массе) Si и Са с содержанием 0,14 % (по массе) Fe, 0,11 % (по массе) Si, 0,15 % (по массе) Аl и 1,17 % (по массе) Mg.

В системе существуют два соединения Аl4Са и Аl2Са.

33

Соединение Аl2Са плавится конгруэнтно при температу-

ре 1079 ° С.

Соединение СаАl4 образуется по перитектической реакции Ж + Аl2Са ↔ Аl4Са при температуре 700 °С.

Рис. 21. Диаграмме состояния Al – Ca [14]

Эвтектика, богатая Аl, определена при температуре 616 °С и содержании 5,3 % (ат.) Са, а эвтектика, богатая Са, существует при температуре 545 °С и содержании 65,0 % (ат.) Са. Растворимость Са в Аl составляет -0,4 % (ат.) Са при температуре 616 °С и 0,2 % (ат.) Са при комнатной температуре.

Соединение AlCa имеет объемно центрированную тетрагональную решетку типа ВаА14 с параметрами решетки а =

34

0,436 нм, с = 1,109 нм, с/а = 2,54 . Соединение А12Са имеет структуру типа MgCu2 с параметром решетки а = 0,8038 нм.

1.3.6. Диаграмма состояния системы алюминий – кобальт (Al – Co)

Система Al – Со характеризуется образованием нескольких соединений. Диаграмма состояния Аl – Со (рис.22), базирующаяся на обзоре значительного числа исследований, в отдельных частях была построена предположительно в связи с отсутствием или противоречивостью имеющихся данных.

Рис. 22. Диаграмме состояния Al – Co [3]

35