Мікроскопічнa кінетикa перитектичного перетворення в лігатурних сплавах AL-W

Abstract

UK: Мета роботи. Дослідити особливості мікроскопічної кінетики перитектичного перетворення в лігатурних сплавах системи Al-W. Методи дослідження. Мікроскопічний аналіз зразків на світловому (Jenaphot 2000 фірми Carl Zeiss) та растровому електронному (РЭМ-106И фірми Selmi) мікроскопах, рентгеноспектральний мікроаналіз розподілу концентрацій елементів між фазовими складовими, рентгенофазовий аналіз ( дифрактометр Rigaku Ultima IV). Отримані результати. Показано, що атомному розчиненню вольфраму в рідкому алюмінію передує ребіндерівське збагачення міжзеренних границь вольфраму атомами алюмінію з утворенням проміжної ε - або ζ - фази та наступним рафтінгом вольфрамового кристалу в рідкій фазі. Аналогічно розчиняються і дендритні кристали ε - та інших проміжних фаз, що утворилися при взаємодії вольфраму та рідкого алюмінію по каскаду перитектичних реакцій. Наукова новизна. Методом аналізу локальних дифузійних потоків атомів компонентів встановлено утворення рідко фазного прошарку на границі ε /W (або ζ /W) за дифузійним механізмом локального контактного плавлення. Постановка завдання. Метою роботи є уточнення феноменологічної теорії перитектичного перетворення методом дослідження особливостей мікроскопічної кінетики в сплавах Al-W, в яких алюміній відіграє роль поверхнево-активного елементу. Практична цінність. Виявлення рідко фазних прошарків між та W фазами утворює розвинену капілярну систему локальних дифузійних потоків атомів Al, які скеровані до границі з вольфрамом. Це підвищує швидкість перитектичного перетворення вольфраму, покращує макроскопічну однорідність лігатурного сплаву, зменшує високотемпературне випаровування алюмінію в просторі вакуумної печі, зменшує енергетичні витрати на технологічний процес. EN: Purpose of work. The investigation of the microscopic features of peritectic transformation in ligature Al-W alloys. Research methods. The microscopic analysis: light microscope Jenaphot 2000 (Carl Zeiss); SEM: РЭМ-106И (Selmi, Ukraine), X-ray phase analysis: Rigaku Ultima IV (Japan). The main results. Before the atomic dissolution of Tungsten, Rebinder’s enrichment of inter-grain boundaries of W with Al occurs. It leads to the formation of an intermediate ε- or ζ - phase, contact melting on the ε/W interface and subsequent rafting of Tungsten crystals in the liquid phase. The dendrite crystals of the intermediate phases dissolve similarly during peritectic reactions. Scientific novelty of work. By analyzing local diffusion flows of Al atoms, the formation of liquid-phase interlayer on ε/W boundary was established. The statement of the research problem. The purpose of this work is to refine the phenomenological theory of peritectic transformation by the studying of the features of microscopic kinetics of peritectic transformation in Al-W alloys in which Al plays the role of a surface-active chemical element. Practical value of the work. The detected liquid-phase inter-layers between the ε and W form a developed capillary system of local diffusion of Al atoms flows directed to W- boundaries. This increases the rate of peritectic transformation of W, improve the macroscopic uniformity of the alloy, reduces high-temperature evaporation of Al, reduces energy costs of technological process.