Кристаллизация бессвинцовых бинарных сплавов олово-цинк, полученных методом сверхбыстрой закалки из расплава
Д.А. Зерница
«Мозырский государственный педагогический университет им. И.П. Шамякина»
DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.092
Оригинальная статья
Аннотация: Представлены результаты исследований структур быстрозатвердевших фольг сплавов системы Sn – Zn с низким содержанием легирующих элементов (до ~ 1,5 мас.%), сплавы околоэвтектических составов, а также сплавы, содержание легирующих элементов которых составляет 20-95 мас.%. В быстрозатвердевших сплавах, содержащих 1,5 мас.% Sn и 1,2 мас.% Zn, образуются пересыщенные твёрдые растворы, распадающиеся по механизму образования и роста зародышей новой фазы
при комнатной температуре. Сплавы составами 4,4 – 15 мас.% Zn после высокоскоростного охлаждения являются переохлаждёнными и пересыщенными обоими компонентами, и испытывают спинодальный распад с последующим образованием пересыщенных твёрдых растворов на основе Sn и Zn, распадающиеся при комнатной температуре. Во всех остальных сплавах формируется двухфазная структура из твёрдых растворов на основе Sn и Zn. Выявлено, что по мере перемещения фронта кристаллизации от поверхности контактирующего слоя фольги с поверхностью кристаллизатора происходит укрупнение частиц Sn и уменьшение удельной поверхности межфазной границы. Установлено, что быстрозатвердевшие фольги имеют микрокристаллическую структуру зёрен, и при увеличении концентрации легирующих элементов наблюдается тенденция уменьшения размера зерна.
Ключевые слова: быстрозатвердевшие сплавы, цинк, олово, зерно, спинодальный распад, пересыщенный раствор, эвтектика, структура
- Зерница Денис Александрович – преподаватель кафедры инженерно-педагогического образования, «Мозырский государственный педагогический университет им. И.П. Шамякина»
Ссылка на статью:
Зерница, Д.А. Кристаллизация бессвинцовых бинарных сплавов олово-цинк, полученных методом сверхбыстрой закалки из расплава / Д.А. Зерница // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. — 2022. — Вып. 14. — С. 92-100. DOI: 10.26456/pcascnn/2022.14.092.
Полный текст: загрузить PDF файл
Библиографический список:
1. Lavernia, E.I. Rapid solidification processing with specific applications to aluminum alloys / E.I. Lavernia, I.D. Ayers, T.S. Srivatson // International Materials Reviews – 1992. – V. 37. – I. 1. – P. 1-44. DOI: 10.1179/imr.1992.37.1.1.
2. Судзуки, К. Аморфные металлы / К. Судзуки, Х. Дудзимори, К. Хасимото; пер с. японск., под ред. Ц. Масумото. – М.: Металлургия, 1987. – 328 с.
3. Александров, В.Д. Исследование влияния термической предыстории расплавов цинка и кадмия на их кристаллизацию / В.Д. Александров, А.А. Баранников // Письма в журнал технической физики. – 1998. – Т. 24. – № 14. – С. 73-78.
4. Кузнецов, В.Д. Кристаллы и кристаллизация / В. Д. Кузнецов. – М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1954. – 411 с.
5. Jing, Y. Influence of rapid solidification on microstructure, thermodynamic characteristic and the mechanical properties of solder/Cu joints of Sn-9Zn alloy / Y. Jing, G. Sheng, G. Zhao // Materials and Design. – 2013. – V. 52. – P. 92-97. DOI: 10.1016/j.matdes.2013.05.011.
6. Kamal, M. Effect of rapid solidification on structure and properties of some lead-free solder alloys / M. Kamal, E.-S. Gouda // Materials and Manufacturing Processes. – 2006. – V. 21. – I. 8. – P. 736-740. DOI: 10.1080/10426910600727890.
7. Мирошниченко, И.С. Закалка из жидкого состояния / И.С. Мирошниченко. – М.: Металлургия, 1982. – 168 с.
8. Лякишев, Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т. / Н.П. Лякишев, О.А. Банных, Л.Л. Рохлин и др.; под общей ред. Н.П. Лякишева. – М.: Машиностроение, 2000. – Т. 3. – Книга 2. – 448 с.
9. Бокштейн, Б.С. Диффузия в металлах / Б.С. Бокштейн. – М.: Металлургия, 1978. – 248 с.
10. Мартин, Дж. Стабильность микроструктуры металлических систем / Дж. Мартин, Р. Доэрти. – М.: Атомиздат, 1978. – 28 с.
11. Шепелевич, В.Г. Формирование структуры сплавов системы олово-цинк при высокоскоростном затвердевании / В. Г. Шепелевич, Д. А. Зерница // Материаловедение. – 2021. – № 2. – С. 19-24. DOI: 10.31044/1684-579X-2021-0-2-19-24.
12. Глазов, В.М. Химическая термодинамика и фазовые равновесия / В.М. Глазов, Л.М. Павлова. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: Металлургия, 1988. – 560 с.
13. Мальцев, В. М. Металлография промышленных цветных металлов и сплавов / В.М. Мальцев. – М.: Книга по Требованию, 2012. – 366 с.
14. Тихонов, Б.С. Прокатка цинка / Б.С. Тихонов. − М.: Металлургиздат, 1963. − 200 с.