Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов
Основан в 2009 году


Структурно-фазовое состояние силумина заэвтектического состава, облученного импульсным электронным пучком

Ю.Ф. Иванов1, А.А. Клопотов2, Е.А. Петрикова1, М.Е. Рыгина1,3, О.С. Толкачев3, В.Д. Клопотов3

1ФГБУН «Институт сильноточной электроники Сибирского отделения РАН»
2ФГБОУ ВО «Томский государственный архитектурно-строительный университет»
3ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет»

DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.089

Аннотация: Силумин (сплав алюминия с кремнием) является дешевым промышленным сплавом, обладающим хорошей коррозионной стойкостью, высокими удельными механическими свойствами и хорошими литейными свойствами, вследствие чего нашел широкое применение в современной промышленности (авиа- и машиностроение, приборостроение, судостроение и т.д.). Целью настоящей работы является анализ закономерностей преобразования структуры и фазового состава поверхностного слоя силумина заэвтектического состава (Al — 22 вес. % Si), подвергнутого облучению интенсивным импульсным электронным пучком. Установлено, что облучение силумина импульсным электронным пучком (18 кэВ, 25 Дж/см2, 200 мкс, 3 имп., 0,3 с-1) приводит к плавлению поверхностного слоя толщиной до 60 мкм, высокоскоростная кристаллизация которого сопровождается формированием субмикро- нанокристаллической многофазной структуры. Показано, что алюминий (твердый раствор на основе ГЦК кристаллической решетки) формирует ячейки высокоскоростной кристаллизации; на границах ячеек расположены наноразмерные частицы вторых фаз. Выполнен анализ трехкомпонентных диаграмм состояния системы Al-Si-Fe-Cu (основные элементы исследуемого силумина) и продемонстрирована возможность формирования в сплаве в равновесных условиях большого количества двух- и трехэлементных соединений. Методами дифракционной электронной микроскопии показано, что наряду с трехэлементными фазами в силумине образуются и фазы на основе четырех и, возможно, большего количества элементов.

Ключевые слова: силумин заэвтектического состава, импульсный электронный пучок, элементный и фазовый состав, дефектная субструктура, диаграммы равновесия.

Библиографическая ссылка:

Иванов, Ю.Ф. Структурно-фазовое состояние силумина заэвтектического состава, облученного импульсным электронным пучком / Ю.Ф. Иванов, А.А. Клопотов, Е.А. Петрикова, М.Е. Рыгина, О.С. Толкачев, В.Д. Клопотов // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов: межвуз. сб. науч. тр. — 2020. — Вып. 12. — С. 89-102. DOI: 10.26456/pcascnn/2020.12.089.

Полный текст: загрузить PDF файл

Комментарии отключены.