Глазов В.М., Вигдорович В.Н. Микротвердость металлов

Подождите немного. Документ загружается.

118

[т1шкротвер0ость металлов как

мето0

4)зшко-хшмшнескоео

аналц3а

3нание

поло}кения

коннод

двухфазной

области

диапраммь|'

где

одной из

фаз

является )кидкость' позволяет теоретически

оценить

перераспределение примесей

в процессе

кристалл1изации

прй

вь!тягива|1и11'

слитка

и3

расплава

14л|\4 зонной

пе!ек!;и€талл|{-

3ации.

связи

с и3ло)кенньтм

шри изучении

трехкомпон,ентнь1х

ди-

аграмм

состояния следует

уделять

серьез[{ое внимание

и3уче-

нию поло)кения коннод

!,ля

определения

фиксированного

поло}*(ения коннодь1

двух-

фазной

области тройной

диаграммь[

состояния необходимо

уста_

новить

состав по крайней

мере

двух

сплавов' в которь|х

составь1

обеих сосуществующих

фаз

булут одинаковь|ми. Бполне

очевид_

но'

что

достаточно

следить

3а

составом

только

одной из этих

фаз.

Ёапример'

при построении

коннод

двухфазньтх

областях

диаграммь|

в твердом

||ли в твердо_)кидком

состоянии необходи_

мо

найти

две

фигуративнь1е

точки

на концентрационном

тре_

угольнике'

отвечающие

двум

сплавам' в которь|х кристалль1

0,-твердого

раствора

будут иметь

одинак0вую концентрацию. Ав-

торь1

пока3али

[139

и !4\|, что

для

этих

целей

мо)кно

ис'поль3о-

вать

3акономерности

изменения микротвердости крйсталлов

о-

твчрдого

раствора

от состава

0плава в

двух-

1!€[кФ1т,1:понент-

нь]х

металлических

системах.

[|иниями

равнь|х

значений микротвердости (изос:клерами)

для

твердого

ра'створа

т'рехкомпонентной,системь1

дол)кньт

бьтть

прямь|е'

соединяющие

фигуративнь:е

точки'

распола_

гающиеся

на

ст0ронах концейтрационного

треугольника

символиз,ирующие составьт

двойньтх

твердьтх

раствцров,

имею_

щих

одинаковь|е

значения микротвердости.

€хематически

поло_

х{ение

и3осклерь1''отвечающей

з,начению мищротвчрдости'

на-

пример

для

разре3а

тройной

системе

.4Ё6,

мо)кно предста-

вить

прямой

(Р

(рис.

41).

[|ри этом изосклерь|

области трой-

ного

твердого

раствора

располагаются

параллельно

одна

дру-

гой.

€ледует

отметить' что не

все точки плоскости'

вьтра>ка:ощей

3ав,исимость

микротвердости

твердого

раствора

от концентра_

ции,

будут

отвечать

реали3уемь1м

знач'ениям.

Фбласть значений

микротвердости

на этой

плоскости' отвечающих

0пределен[1ому

физинескому

смь]слу

для

равновеснь|х

твердь|х

растворов'

огра_

ничивается

поверхностями

ограниченной

растворимости

или

со_

лидуса при

рассмотрении

проекции ее на

плоскость соответству_

ющего

и3отермического

сечения.

Бсли

и3осклера' отвечающая

определенному

3начению

микротвердости

при

данной

темпера_

туре'-пересекается

и3отермой

растворимости'

точка

пересече_

ния

будет

изобрах<ать

состав

сплава'

предельно

нась|щенного

при

данной_температуре

и имеющего

данное

3начение

,микро_

твердости.

3ная

микротвердость

крис1,аллов

твердого

раствора

[!ршмененс:е

мето0а

мшкротвер0ост(!

ц3цченцю

0шааралм

состоянця

\|9

двухфазном

сплаве

трехкомпонентной

системь|,

мо)кно найти

его состав

по

точке

пересечения

изосклерь1' отвечающей

этому

3начению микротвердости'

изотермой

растворимости

или

со_

лидуса. А это

у)ке

дает

во3мо)кность

определить

фиксированное

положение

коннодь|.

1аким обра3ом,

для

определения

поло>кения коннодьт

необ-

ходимо

определить

микротвердость

кристаллов

твердого

раство_

ра

сплава'

располагающегося

двухфазной

области

диаграммьт

состояния

(например,Ё.(о),

рис.

41),

затем

провести изосклеру

.Р6, соответствующую

этому

значению

микротверд0сти.

|!осле

.)'

_+.)

Рис.

41.

|( методике

построения

коннод в

лвухфазных

областях трех-

компонентнь|х

диаграмм

состояния

металлических систем

методом

микротвердости

этого точку

пересечения

14 изосклерьт

изотермой

раство_

римости

необходимо

соединить

фигуративной

точкой сплава'

содерх(ащего

кристалль1'

твердого

раствора

с микротвердостью

Р.

(с)'

и в

ре3ультате

получим

фиксированное

поло>кение

коннодь|

(рис.

41).

Бсе сплавьт,

фигуративньте

точки

которь1х

располагаются

на прямой

й&, содер>кат в

своей структуре

кри'

сталль|

0-твердого

раствора'

имеющие

одинаковь|й

состав,

опре-

деляемьтй

точкой

[4,

и одинаковую

микротвердость

:?*

(о).

Бозмо>кен

слунай пересечения

и3осклерьт

|Ё,

отвечающей

данному

значению

микротвердости'

например

Ё*

(с:),

изо-

термой

нескольких

точках

(например,

точках /|11 и.

йу

рис.

41).

таком

случае

необход-им-о

ре]'пи'ть'

какая из

двух

во3-

мо}кньтх в

этом

случае

линий

(/у1'!']т

или

|!2!''/2)

является конно_

дой.

Рештить этот

вопрос

мо)кно экспериментальнь1м

путем'

}|3учая

3ависимость

микротвердости кристаллов твердого

рас-

твора от состава

по

двум

ука3аннь1м разре3ам.

1от

разрез,

на

\/2

[*:::=$#

|20

!т|с'окротвер0ость

71еталлов как мето0

фшзшко-хшмшнескоео

аналш3а

котором

микротвердость

криеталлов

ока)кется

одинаковой'

булет

конноднь|м

||ри

ретшении

вопроса

том' какой

|1з

ра3ре3ов

является

цонноднь1м'

мо'(но

такх(е

ориентироваться

на

те

коннодьт'

поло_

жение

которь1х

определено

одно3начно

(например,

на

рис.41

та-

кой коннодой

является !с1/'+{)'

исходя и3

расчета'

что

коннодь|

не

дол)кнь|

пересекаться.

1(роме

того'

иногда известнь|е

даннь|е

о во3мох(ном

полох(е_

нии второй

сопря}кенной точки

коннодь| такх(е

дают

во3мо)к-

ность

ре]'пить

этот

вопрос

без

эксперимента'

так как при

этом

намечается

общее направление

хода коннод. Ёапример,

тако[д

слунай

представляется

при известном

и неизменно\ц

составе

вто_

рой

.!осуществующей

фазьт.

1аким

образом,

если известнь1

3ависимости

микротвердости

кристаллов

твердого

раствора

от состава

сплава и положение

области

0-твердого

раствора

тройной

системе'

то' пользуясь

описаннь1м

методом'

мощно

легко

определить поло)кение

соот-

ветствующих

коннод.

.[,ля

экспериментального

подтвер)кдения

возмох{ности

при-

менения

метода микротвердости

при определении

поло)кения

коннод

двухфазных

областях

трехкомпонентных

диаграмм

со-

стояния

авторь[

[141]

исследовали системьт:

алюминий

маг_

г*ий

_'кр'9мя1ий'

медь

хром

циркопн,ий'

медь

[и[|'к

ол,о1во и

медь_

алюминий-титан

3ти системы

бь:ли вь:бра[{ь!

в свя3и

с тем'

что поло){(ение

области

о_твердого

раствора

них

опре_

делено достаточно

точно и' кроме того'

11звестна

зависимость

микротвердости

кристаллов

твердого

раствора

от

состава спла_

ва

для

соответствующих

бинарных систем.

.(,ля

построения

коннод

некоторых

двухфазньтх

областях

диаграмм

состояния

ука3аннь|х

систем бь:ло приготовлено

по че_

ть|ре

сплава

л'ля

ках<дой

системь1.

6плавь: алюминий-,магний_

кремний приготовляли

в электрииеской

печи сопротивления

алундовь]х

тиглях. Фтливку

прои3водили

графитовую

изло)к-

ни:{}.

€плавь|

систем на

медной

основе готовили в

вь1сокочастот_

ной

печи

корундизовь|х

тиглях'

помещеннь]х

в глубокий

гра-

фитовьтй

стакан

для

со3дания

восстановительной

атмосферьт.

€плавьт отливали

подогретую

до

200-300"

чугунную

изло}к-

'||оетр,оен:ие

кон!нод

ука3ан|пых

:91{€?€!йа*

во3мо>кно

пр{и

выполнении

пр,ав]-[]|а

аддитивно'оти

п!и!таш!ения

ми|{}отве|Аости.

следутощем

ра3деле

булет показан,о' чт1о-

сиет|емах

медь

хром

цшрконйй

ал:оминиЁ_ маг_

||ий_ кремвий

в области тройнотю

твердого

раетвора,'отвечающей

пол,о)ке-

вию

квазибинарных

р,а'3ре3ов

€о_(тэ7г

А|_/!19:5|,

на,блюдаются

31]ачи-

тельные

'отступлен!1{я

'от

5лка3анного

правила. 0днако

в области

соетаво'в'

ко-

торые

исследовались при определении

поло>кения

коннод'

эти отступле|{ия

практически

отсут]ствуют или

являются весьма

цезначительнь|ми.

Рис, 42'

Расположение

кон}|од:

двухфаз:лой

о6ластн

* 51 трехкомповевплой

диаграммы

состояния

системы

А|

мя

5! при Б50"; 6

двухфазных

оФ

ластях

€г

(разрезы

!-п |!)

у{

+'[

(ршрезы ||] п ]у)

трехкомпонептяой

диаграммы

состояния

систёмы

(в

€г

7г

соответстве[|но

при

940 н

1000';

двухфа!ной

о6ластн

с+сц3т!

трехкомпонентной

диаграммы

.состояния

системц

€ш

А|

т| при 850"

|22

*1шкротвер0ос!ь металлов

как

1,1етоо

фшзшко-хшмшнескоео

аналц3а

ницу.

соста1в сплавов

(на

рис,.

42, 43

они обо,3начены

рим'ёки'ми

шифрами)

по

даннь|м

химического анализа

приводится

табл.2\..[1итьте образшьт бьтли

прокатаньт

вгорячую

об)катием

на

50%

и подвергнуть|

соответствующей термической

обработке.

Рех<имьт Ё?:г!€83

;поА

пРок8тк} и

рех(имы

термическ0й

обработ-

ки

!0плав,о|в

|приведень|

та6л.

22.

-о

Фо

-в

Рис. 43. ||оло>коние

сталлов

о_твердого

в трехкомпонентнои

изосклеры'

соответетвуюшей

микр,отвердости

кри-

Раствора

двухфазных

сплавов /,.

11,

|]!' |у,

диаграмме

состояния

системь|

€ц

_7п _

5п

при 500'

9 полуненных в

ре3ультате

такой

обработки

образ|{ов

спла_

вов бь1ла вь1явлена микроструктура

определена микротвер-

дость

кристаллов твердого

раствора.

Результатьт

определений микрбтвердости кристаллов

твердо-

го

раствора

сплавов'

составь1

которь]х

ука3ань]

в табл.2\

как

средние из

15 замеров' приведень|

в та6л.23.

Ёа

основании полученнь1х

да!1нь]х'

такх(е

ранее

получен-

нь1х

результатов

и31гч9ц'"

зависимостей микротве!дости

кри-

сталлов

твердого

раствора

от

состава сплава

по описанной

ме-

тодике

бь:ли

построень| коннодьт

некоторьтх

двухфазньтх

обла-

стях

диа'грамм

со,ст|ояния алюминий

магний

кремн'ий'

м,едь

хром

цирко;ний,

медь

алю,миний

титан

(см.

рис.

42\.

€1491€;]\,|€ медь

ци]нк

-,оло1во

(рис.

.43)

построить

конно.

дь1

не

удалось

по

причинам'

на которь|х

остановимся

несколь-

ко

них{е.

.(ля

проверки'

действительно

ли

ра3ре3ь|

|-]|

ъ ис-

следова'н|нь1х

сиетемах

я|вляются

ко[!нодным|1,

6ь|ла

из)д!ена

мик-

р0тверд0сть

крист'аллбБ

тве!.(Ф:|@

раствора

у ряда

спл.авов'

рас-

полагающих'ся

на этих

разрезах

(,см.

р|4о,

42,

б,

еллавы

обо3-

[7ршмененше мето0о

мшкротвер0ос!ц

к 1!3цценцю

0шаерамм

состоянця

723

?АБлицА

8цмццескт:й

соспав' сплавов|,

пре0назнаненньух

0ля опре0елення

поло1!сен11я конно0

0вухфозньсх

обласпях

А1_}и19-5|

(тл-

(с

7г

(ц_

А1

1]1

1у

||!

1у

|[|

|у

|у1в

о,2о

0,32

0,53

'7б

€г

'б0

1,48

0,5

о,26

А1

3,0

5,0

8,0

,50

1,50

,50

7с

0,25

0,50

,50

,48

т!

3,0

2,0

3,0

2'о

А1

@стальное

€ц

Фстальное

€ц

Фстальное

€ц_7п_5п

||т

|у

€пециальное

рассмотрение

по!*зало,

тах

соответствующие

построения

приводят

его

в весовых

процентах.

€ц

Фстальное

что при вь!ра'(е}]ив состава в атомных процен-

тем

я(е

результатам'

что и при

выра)!(ении

5п

7л

тАБлицА

Реэюцмы

пермапеской

обработпкс: сплавов,

пре0назнаненньух

0ла опре0елень:.я

поло1!сенця конно0

0вухфазных

обласпях

€истема

А1_ ]т[в

€у_

(г

7г

(ц_

А1

€ц_7п_5п

1емпература

нагрева

под

прмтку

450

900

8ремя

выдер)хки

час

температура

отжига

час

€пособ

охла}|(ден!я

3акалка

ледяной

воде

время

отх(ига

час

850

\24

!т|шкр от в

ер 0ост ь

мета

ллов как мето

фшзшко-

хшмшпес

ко ео

анал!!за

тАБл}'1цА

1|!шкрогпвер0ос!пь

крцспаллов /пвераоео

распвора

сплавов

в шссле0ованнь!х

сцспе1''ах

А1_ }+19

€у_

(г

7т

€ц_А1-1|

€ц-7п-5п

128

1р6

158

130

198

157

168

203

158,5

н'а1ченньте

араб,ски|м,и

шифрами).

Фбразшы

ддя

ис1следо!вания

го"

товил'и

о|писаннь|м вьтше

'0пооо'бо,м.

Результать: и3мерений

пРед.

ста]вле|ны на

графиках

рис.

44.

(ак

вид,н'о и]3 этих графиков'

мик-

ротверд0етъ

кр'исталлов

т1в!ердого

раетв0ра

ис1следованных

двухфачнь|х

с]плавов'

располагающихся

по с0ставу

вдоль

рас_

|{/!

!ос

.{ао

\,,

-46

,:!

9![

,0 ,!

-6

7 8-

-3

Ф--

[30

120

фо,+

л!314

7 8[

_о

т_з

_|-а_в-

*т*г

ра3Ре3;,1

Рис. 44. 3ависимость микротвердости кристаллов

твердого

раств'ора

от состава

сплава

по

разре3ам

|_]у

31!1?Ё'1'#г*'} ,'68}

(').,''

(с)

оматр]ив]аемь|х

раз'резов

|-!|,

в,сюду,0стает1ся

постоя;ншой:

!&8.

н1ой

микр,отвердоети

предельно !н,а]сь1щеннопо

п,рис0отвегствую-

щей

данной

тем'пературе

с1плава.

3то

указь:вает

на постоянство

состава

кристаллов

о-твердого

раствора

сплавов'

располагающихся

по

этим

ра3ре3ам'

и'

следо_

вательно'

на

то,

что

действительно

эти

ра3ре3ь|

являются

кон-

ноднь1ми.

(оннодьт

системе медь

хром

ширконий,

построен_

пь|е

для

температурь|

1000', находятся

двухфазной

области

([

о)'

располох<енной

мех(ду ликвидусом и

солидусом

'/3

е н а

!,!е

сос!по6о

п 0

1ршмененше

'.етооа

лшкротвер0остц

к 11,3уценцю

0шаеролом

сос?оянця \25

(р'пс.42,

разрезь:

!||

п ||).

Фбразшь:

для

исследования

этой

области,

нагреть|е

до

1000",

находились

области твердо_х(ид_

кого

состояния'

которое

бь:ло

затем зафиксировано

при

закалке.

Ёа

примере

системь|

медь

алюмйний

]

титан

(рпс'

42,

в)

мо'(но

наблюдать

слунай,

когда

поло)кение

второй

со_прях<енной

точки

остается

неи3меннь|м

все построенпь|е

коннодь1

сходятся

этой

точке.

данном

слунае

такой точкой

является

соедине-

ние

€а31|,

в кото'ром

практически

отсутствует

растворимость

ком-

п,о'нентов.

Фсобо

следует

остановиться

на

ре3ультатах

изучения

систе_

мь|

медь

цинк

-'олово.

3та

система иллюстрирует

пример

не-

которого

ограничения

использования

метода

микротвердости

для-построения

коннод

отдельнь[х

случаях.

Аз

та6л.23

следует'

что

для

всех нетьтрех

сплавов

бьтли

по-

лученьт

практически

одинаковь|е

3начения

микротверАости.

3то

объясняется

тем'

что в

зависимости

от

состава

сплава и3менение

микротвердости'

вь|званное

и3менением

растворимости'

компен-

сируется

за

счет

перемень1

соотно11]ения

компонентов'

легирую_

щих

твердый

раствор.

результате

микротвердость

остается

по_

стоянной.

|!оэтому

изосклера

пересекается

с изотермой

под

очень

маль|м

углом'

а практически

почти

сливается

с ней.

Фпре_

делить

точное

положение

коннод,в

этой

системе

методом

микро-

твердости

невозмо>кно.

|1олуненнь:й

экспериментальнь|й

материал

свидетельствует

о перспективности

применения

метода

микротвердости

для

определения

поло}кения

коннод

двухфазньтх

областях

трех-

компонентнь1х

диаграмм

состояния.

исслвдовАнив

химичвского

в3Аимодвиствия

мвжду

лвгиРующими

компонвнтАми

тРоинь1х

тввРдь|х

РАствоРАх

3опрос

о том'

в каком

состоянии

находятся

легирующие

ком-

поненть1'

раствореннь1е

в основе

сг!лава'

каким о6р-азом

хими_

ческое взаимодействие

ме>кду

ними

влияет

на

свойства

сплавов'

приобрел

в настоящее

время принципиальное

3начение

свя3и,с

исследованиями

о6ластп

легирования

полупроводников'

а так_

>ке

свя3и

'с

1н!еко1т0рым,и

вопросами

теории )к8Р:0пР,Фт{нФ€б!!

|43,

1441.

3о многих

случаях

при

образовании

тройньтх

твердь|х

рас-

творов

ме}кду

раствореннь|ми

элементами'.

так}ке

ме)кду

ка)к-

дь1м

и3

раств0ренных

элементов

растворителем

8Ф3мФ)к!!@

)с}1-

мическ(-'е

в3аимодействие

в1]лоть

до

образования

соответствую-

щих

химических

соединений.

|1ри

образовании

двойньтх

твердь|х

растворов

в системах

химическими

соединениями

на

основании

термохимических

ис-

\26

!||шктротвер0ость

металлов

как

мето0

фнзшко-хшмшиескоао

оналц3а

следований

ряде

случаев

установлено'

что

теплота

образова-

ния

первичного

твердого

раствора,

отнесенная

грамм-атому

растворенноговещества'какправило'немень1ше'чемтеплота

обоазования

бли>кайш.тего

к этому

твердому

раствору

хи1\{иче_

ского

соединения

(образованного

растворителем

растворен_

нь[м веществом)'

рассчитан|1ая

|1а грамм-атом

растворенного

ве_

щества.

||ри

образовании

х(е

твердь!х

растворов

в'таких

систе-

7ай'.д"

нё обр!зуется

химическое

соединение,

тепловь]е

эфф91:

ть|

относительно

маль1.

Ёа основании

этого

1. А.

Бадаева

{145]

вь!ска3ала

предполо}кение

том'

что

твердь1е

растворь|'

образу_

ющиеся

тепловь1ми

эффектами,

близкийи

теплотам

образо-

вания

соответствуюш{их

химических

соединений'

мо)кно

рас-

сматривать

как

растворь1

этих

соединений

основшом

мате_

риале.

||ри

образовании

тройньтх

растворов'

помимо

ука3анного"

возмо)кно

так)ке

химическое

взаимодействие

мех(ду

легирую'1т'и-

ми

компонентами'

Фчевидно,

наиболее

ярко

это

в3аимодействие

долх(но

проявляться

тех

случаях'

когда

двойной

системе'

образованной

легирующими

компонентами,

имеется

прочное

хи_

мическое

соеди'нение,

1ройной

существует

квазибинарньтй

ра3рез.

предьтдущих

разАелах

бЁ:ло

по.ка3ано'

что

прира1цение

микротвердости

при

образовании

тройного

твердого

раствора

аддитивно

от

приращений

ее

случае

образования

соответству-

юйих

двойньтх

растворов.

14з этого

вь1текает,

нто графинески

3а-

висимость

микротверлости

от

концентрации

раствора

тройной

системе

мо>ке|

бь:т{

прелставлена

плоскостью

общего

полох(е_

ния'

которая

проходит

чере3

прямь{е

л|1н|1||'

вьтра>кающие

кон_

центрационнь|е

зависимости

микротвердости

соответствующих

двухком!понентнь|х,систем

ах.

Б том случае'

если

ме)кду

легирующими

компонентами

тройном

твердом

растворе

происходит

сильное

химическое

в3аи-

модействие'

максимальное

проявление

которого'

очевидно'

сле-

дует

о>кидать

при

определенном

количественном

соотно1пении

ме'{ду

ними' т. е.

на соответствующем

квазибинарном

разрезе,

то

это

не мо)кет

не

вь1звать

отклонений

от

аддитивности'

по-

скольку

в этом

случае

упрочняющее

действие

легирующих

кош{-

понентов

при

растворении

нельзя

считать

не3ависимь1м'

Фтсюда

вь|текает

вах<ньтй

вь]вод

возмо}к}1ости

по

отклоне-

ниям

от

аддитивности

приращения

микротвердости

судить

проявлении

химического

в3аимодействия

ме)кду

легирующими

компонентами

в тройнь]х

твердь1х

растворах.

некоторьтх

работах,

посвященнь!х

исследованию

системь1

алюминий

магний

кремний с

применением

таких

методов*

какизмерениеэлектросопротивления'временногосопротивле-

1ршмененше

мето0а

мт:кротвер0остц

ц3!ценцю 0шаералм

состояншя

|2?

ния

ра3рь1ву

и твердости'

модуля }Фнга,

а такх{е

рентгенострук_

турньлй

анали3'

имеются

указания

на

возмо}кность

образования

химического

соединения

.[4925!

тройном

твердом

растворе

на

основе алюминия.

работе

|. |.

}разова

|' 1,1.

111утшпа,новой

[146]

был отме-

чен

минимум'

соответствующий

квазибинарному

ра3ре3у

на кри-

вь|х механических

свойств, исследованнь|х

по

разрезам'

пересе-

кающим

квазибинарньтй

разрез

А1-&1в:5! в

области

тройного

твердого

раствора.

Ёа основании

этого авторь1

сделали вь!вод о

нал|1чу[||

молекулярнь:х

образований

[925! в тройном

твердом

растворе

магния и кремния

алюминии.

Рентгенографинеские

исследования'

вь|полненнь[е

Б. |.

(уз-

нецовь1м

Ё.

€.

А{акаровьтм

[|47]

на

этих )ке сплавах' пока3ал!1

ра3личие

ме}кду

экспериментальнь|ми

и вь|численнь]ми кривь1ми

изменения

периода

ре11]етки

для

случая атомарного

строения

твердого

раствора.

связи с

этим бьтл

сделан

вь1в0д о том'

что

раствор

мв25!

в алюминии

является молекулярнь|м.

работе

А. Бадаевой

[145]

бьтло исследовано

электросо_

п'ротивление

сплавов

алюминий-магний-кремний

на

ра3ре3е

при

990/9

(атомн.)

А1

в интервале

температур

430-500".

|1ри пе_

ресечении

исследованного

ра3ре3а

с квазиби'нарньтм

на и3отер-

мах электросопротивление-состав

имеется четко

вь:ра>кенньтй

минимум.

А.

Бадаева объясняет

его

тем'

что в

результат€

Ф,б_

ра3ования

молекул :\492$1 внутри первичного

твердого

раствора

умень1шается

число

центров

рассеяния

электро1{нь1х волн'

ре_

3ультате чего

пони)кается

электросопротивление.

3ьтводьт,

сде-

ланнь[е

работах

|\ц5-|471,

бьтли в

дальнейгпем

подтвер}кденьт

рентгенографинески

[148],

так}ке

и3мерениями

п{одуля 1Фнга

[140].

|1еренисленньте исследован||я твердь1х

растворов

алюми-

ний_ магний

кремний

ука3ь1вают

на

то' что химическое

взаи-

модействие

в тройньтх твердь|х

растворах

ме)кду легирующими

элементами мох{ет

бь:ть

цастолько

3начительнь1м' что

оках{ет

существенное влияние на

физико_химические

свойства.

то >ке время

следует отметить' что

экспериментальнь|й

ма-

териал

по

данному

вопросу нрезвьтнайно

беден. Б связи

этим

проблема

взаимодействия

ме)кду легирующими

элементами

далека

от

полного

ра3решения.

Фневидно,

применение

метода

микротвердости

для

ре1|]ен'ия

этой

про'блемь!

дол)кно,опос'обств0-

вать

более

бь:строму ее

ра3ре|'пению.

Фпираясь

на

принципь!

о возмо)кной взаимосвязи

ме)кду хи_

мическим

взаимодействием

легирующих

элементов в

твердоп1

растворе

отклоЁ]ениями от

правила

аддитивности приращет{ия

м1икротвердости,

3. &1.

[лазов и

1у1.

Б.

€теп6во,ва

[150]

изуиили

микротвердость

тройнь|х твердь1х

растворов

хрома и

циркония'

а так}ке

никеля

бериллия в меди

для

установления

1''алич|тя

128

74швЁр

от в

0о

ст

ме'! алло

8 как

мето

фшэшко-

хшмшоес

ко2о ан@лц3а

них

молекулярнь|х комплексов

(гэ7г

и }:,]!Бе.

обеих системах

показ

а-но

существова-н

ие

кв ази6ин

ар

ного

азре3

соответственно

6ц_(тэ7г

и 6ш._\!Бе.

|1редполагалось'

что

при

растворении

ука3аннь1х

соединений в

меди

образуются

молекулярнь|е

раство-

рь!.

йсследо'вание этих

систем'

помимо

чисто

теоретического

интереса'

представляло

такх(е

определенньтй

практинеский

инте-

рес

связи

изготовлением

на

их

основе

вь1сокоэлектропровод-

ных

-}каропрочнь!х

сплавов.

Фбласть

твердь|х

растворов

этих системах

детально

изуче-

на

методами

микроскопического

анал143а

микротвердости'

такх(е

рентгеноструктурного

анал\4за

(см.

[151]).

|ц+ц8

',6ц

2с

оь(оп0'!п)

Рис.

45.

|1олох<ение

иоследова![]ных

при

в системе

(о_€г

_7т;

ш.46в!0

!!!,%(апо|а)

разрезов

и изотФма

растворимости

10ф':

в системе 6д*]ч1|-8е

Ёаибольтпая

растворимость

хрома и

циркония'

а так)!{е ни-

келя

бериллия

в меди

достигается

примерно

при 1Ф0".

Буду-

чи закаленнь|ми

вь1соких температур'

сплавь1

обеих

систем

достаточно

стабильньт

при коптнатной

температуре.

6тарение

наблюдается

ли!пь при нагреве

вь]:пе 300-400'.

Бьтли

приготовлень|

серии тройньтх

(и

настинно

двойнь1х)

сплавов по

ра3ре3ам'

пересекающим квазибинарньте

(и

-(тэ7г

и 6ш

\\|Бе (см.

рис.

45, а,

б)

|!олох<ение

исследованньтх

разре3ов

на

соответствующих кон-

центрационнь|х

треугольниках

бьтло обусловлено

характеро}'

и3отерм

растворимости

при вьтра}{(ении

концентрации

весовых

и'атом!ть|х

пРоцентах.

€остав

сплавов

по

данным двукратного

химического

анали-

за приводится в табл.24.

,\г|

сплава

7г

11"*

сплава

[!р|мененше мето0а

лакротоер0остц

цзуценшю

0шаеромм

состоянця

\29

)(цлццескц1 сос!пав

цссле0ованных

оплавов

на

тАБлицА

основе ле0сл,

о/1

(атполсн.)

"*",|

[

ве

7.г

оюо

0,20

,25

,33

.39

0,46

.|1итьте

сплавьт

бьтли

прокатань]

катку

до

900')

соб>катием

на

50.%,

нуте 2

час.

и закалънь1

холодной

воде.

йз этих

образшов

по

опи-

санной

вь|1|]е методике

бьтли

при_

готовлень|

микро:шлифь[

для

и3'

мерения

микротвердоети.

||релварительно

проведенное

исследование

микроструктурьт

сплавов

показало'

что

всъ они

од-

нофазнь:е

и имеют

равномерную

полиэдриче0кую

структуру.

Ёа

основании

предыдущих

исследований,

а так>ке

предвари.-

тельного

исследования

даннои

работе

мо}кно

заключить'

что

бинарнь:х

систе-мах

медь

хром'

медь

цирконий,

медь

йикель

медь

бериллий

коншентра-

ционная

зависимость

микротвер_

дости

строго

линейна

исследо-

'ваннь|х

йрелелах.

}гловь:е

коэф-

фишиенть:

прироста

микротвер-

дости

на

один

атомнь:й

процен1

хрома'

циркония'

никеля

бе_

рйллия

соответственно

равны

44,

||4,

|2 и 20

к|

|мм2.

14змерения

микротвердости

пмт-3,

снаб>кенном

механи3мом

}кения

нагру3ки.

9 3аказ 1358

,$'

ене''

це с0с!'а'о

п0

Рврл

Рис. 46.

3ависимость

микротвер-

дости

от

состава

твердого

раство_

ра

хрома

циркония'

так)!(е

ши'

келя и бериллия

меди

по

Ра3ре_

зам'

поло)кение

которых пока3а!|о

на

рис.

2| ул 22

производились

на приборе

для

а[}томатичеекого

прило_

1б

1,12

0,88

0,75

0,60

0,51

0,38

0,25

0.12

0,52

о'07

0, 17

0,20

0,24

0,49

1,00

|,78

2,25

2,73

3,62

4,50

,53

3,55

2,77

2,20

1,81

,96

3,21

0,50

\,12

,63

2,25

2,87

3,25

!,50

2,94

2,20

1,60

1,10

о,47

1,54

вгорячую

ото)к}кень1

(нагрев

под

про-

при

1000" в

тече-

1|0

'|ю|6|)

145

,3|)

в0

!т1шкротвер0ость ме|аллов как мето0

фшзшко-хшмшнес&оео

анолц3а

Результаты и3мерений представлень1

на

рис.

46 в виде

3ави-

симостей

микротвердости

твердого

раствора

от состава сплавов

по

ра3ре3ам'

положение

которьтх показано

на

рис.

45.

Аз этих

графиков следует' что зависимости

микротвердости

от

состава

твердого

раствора

при пересечении

исследованнь1х

разрезов

квазибинарнь|ми

€ш

(гу7г

и €ш

!.{!Бе

имеют от_

четливо вь|ра)кеннь|й минимум.

6л,едовательно'

3авиоим,ость микротвердрсти

от

состава тв!ер-

дь|х

растворов

исследованнь|х

системах

характери3уется

не

плоскостью

общего полох(ения'

как

следует и3 правила

аддитив-

ности'

а поверхностью

ярко вырая(енной

сингулярной

склад-

кой,

соответствующей

квазибинарнь[м

сечениям

(тл

€гэ7г

\ц

€ш

}т{|Бе.

1'1сходя

из

общих'полох<ений

физико-химического

анали3а'

этот

факт

мо)кно связать

образованием

химических комплек-

сов

(г27г

\1Бе

ре[шетке

твердого

раствора

на

основе меди.

(

точки зрения

физинеской

сущности' наблюдаемое

явление

мо}к!!о

объяснить тем' что

кристаллическая

ре|шетка

соответст_

вующих

твердь|х

растворов

исках(ена

меньшей степени'

чем

при

беспорядочном

распределении

раствореннь|х

атомов за счет

того,

что

иска)кения

локали3уются

вокруг

образовавл'шихся

мо"

лекул

€гэ7г или }.{!3е и

результате

освобох(дается

дополни-

тельное

количество

плоскостей

скольх(ения.

|1оэтому

микротвердость

кристаллов

твердого

раствора

ста_

новится

3аметно

ниже,

чем

в том

случае' если бь: мь: имели

дело

просто

с беспорядочнь1м

распределен,ием

атомов,легирующих

компонентов

ре1петке

меди.

1аким

образом, при

совместном легировании

меди хромом

цирконием

или

никелем

бериллием' введеннь]х в

соот1{ошении.

отвечающем

образованию соответствующих

химических

соеди_

нений,

пределах

твердого

раствора

они

оказь|вают

менее эф_

фективное

упрочняющее

действие'

чем

при

ра3дельном

легиро-

вании.

Ёапример,

если в

меди

раств|0рить

20|9

(атомн.)

3е,

то мик_

ротвердость

возрастет примерно на 40 к||мм2.

Бсли

х<е

этому

сплаву

добавить

такое х{е количество никеля'

то микротвер-

дость

сплава

не

во3растет' как

это

казалось

бьт

долп<но

бь:ть,

пони3ится

примерно

на 4 к[|мм2.

то

}ке

время

сам

по себе ни-

кель,

буАуни

раствореннь1м

в меди в колйчестве

20|о

(атомн.),

увеличивает

ее

микротвердость на

24 к||ммэ.

||ри

введении

0,20ь-

(атомн.)

7т в мед1

ее микротвердость возрастает

на

к|'| мм2, а

если

этому сплаву

до6авить

0,4?о

(атойн.)

€г

(со-

отношение

циркония и хрома

этом

случае

соответству€1

€ФФ1.

-но:,пеЁию

их в соединении

|т27т),

то

микротвердость

сплава

умень!шится

на

5 к||мм2,

тогда

как

сам по

себе

хром

количест-

|7раленение

лето0а

мш1сротвер0оетц

к'ш3!цёнцю 01даер|,олм

со,стоянця

13|

ве 0,4о16

(атомн.)

_при!астворении

долх(ен

увеличить

микротвер-:

дость

й€.(}{-на

18 к[

|мм2.

1аким

образом,

в области

твердого

раствора

наименее проч-

нь1ми

сплавами

оказь|ваются

те' которь|е

располагаются

на

ква-]

зибинарньлх-разре_зах

€ц_

€г27г и

€ц__!ч{13е.

8 то х<е время1

известно

[151,

|52],

что

максимум

х{аропрочности

как

раз

ёоот.,

ветствует

сплавам,

располагающимся

на

этих

разрезах

при

пере-

ходе

и3

однофазной

области

двухфазную

-содерх<ащим

структуре

микродисперсные

включения

второй

фазы.

3то

мо>кет

слух(ить косвеннь|м

дока3ательс!вом

того'

что

данном

случае именно

избыточная

фаза

оказь:вает

ре]'пающее

влияние

на

х{аропрочность

этих

сплавов.

работах

[39

153]

бь:ла

исследована

3ависимость

микро-

твердости

от

состава

по

разре3ам'

пересекаюйим

квазибин!р-

ньтй

в области

тройных

твердь|х

растворов

на

основе

кремния

германия

в системах

германий

алюминутй

сурьма,

крем-

ний

алюминий

9урьма,

германий

алюминий

фосф6р

кремний

алюминий

фосфор.

3о

всех исследованнь|х

системах

3а исключением

системь|

кремний

алюминий

сурьйа

3ависимость

микротверАости

от]

состава

по

ука3аннь]м

ра3резам

отличается

четко

вь|ра}1<еннь!м

чи

ни му]{ом'

соответств]ющи

кв

ази

би

ар нь|

азр е3 ам

5!_А1Р*

6е-А15б

и 6е-А1Р.

-слунае

хсе

системь:

кремЁий

алюмц;.

ний

сурьма'

хотя и

наблюдаются

отклонения

от

аддитивности,

однако

минимум

на

соответствующих

концентрационнь1х

3аБ|{€}1:.

мостях

микротвердости

в сильной

степени

ра3мь|т.

Ёаличие

ми-.

нимума'на

кривь|х

микротвердости

указаннь|х

системах

так

х<е'

как

в предыдущем

е'1учае'

связано'

очевидно'

проявлением

химического

в3аимодефтьпя

иех(ду

легирующими

элёментами

образованием

химических

соединенй*

д:зБ_или

А1Р

в твердых

рас-

творах

на

основе

германия

и кремния.

)(арактер

зависим6сти

микротвердости

от

концентр'ации

твердого

раствора

в системе

кремний

алюминий

сурьма

бь:л_связан

с тем,

что

при

рас_

творении

в кремнии

антимонид

алюм||н|1я

в сильной

степени

дис-

социирован

на

компоненть1.

||ри

растворении

'{е

его

германии

диссоциация

вьтрах{ена

значительно

слабее.

9то >ке касаётся

фосфида

алюм\4\\ия''

то он'

очевидно'

более

термически

устойнив

в свя3и

этим

диссоции-

руе1

прд

растворении

как

в германии'

та'<

кремнии

очень

слабо.

Бь:водь:

о поведении

ан1имон|\да

алюм|1ний

при

раство-

рении

его

кремнии

\1,

-ге-рма_нии

подтверждаются

характером

изотерм

растворимости

[39,

90],

так}!{е

у1

анал'4зом

кривь1х

ликвидус

соответствующих

диаграммах

состояния

с помощьк}

уравнения

[11релера

8ант_|оффа

[154,

155].

об

этом

такх(е

свидетельствует

поведение

чистого

антимонида

алюминия

при

соответствующихтемпФатурах

расплавленном

состоянии'

9'ф

|32

!|!цкротвер0о'',

*'",''..

как

яето0

фшзшко-химшиеско2о

аналц3а

так)ке в процессе

образования

его из

компонентов

самостоятель_

но

и в

среде

распл'вленного

герма1114я

ил|4 кремния

[156-161].

Б связи

и3ло)кеннь|ми

соо6ражениями

природе

твердь1х

растворов

алюминия'и

сурьмы

кремнии

бь:!о вьтсказано

пред-

поло}кение

о во3мох{ности

обра3ования

антимонида

алюминия

процессе

длительного

от}|(ига

ука3анных

твердь|х

растворов.

[ля

этой

т!ели

соответствующие

серии сплавов

были

заключень|

предварительно

откачиваемые

до

10-+ мм

рт.

ст. и

3аполненнь1е

очищеннь'м

аргоном

кварцевь|е

ампульт

подвергнуть1

трех-

месячному

отх(игу при 800'.

}1змерения на кристаллах твердого

раствора'

состав

которь1х

соответствует

ра3ре3у

при

99,8%

51,

показали'

что

микротвердость всех сплавов

за исключением

спла-

ЁА,

располагающегося

|'а квазибинарном

ра3ре3е

А15ь'

практически не

изменялась' тогда как

микротвердость

указан-

ного сплава по!|изилась

более

чем

на

к[|мм2. |1осле этого бь:л

проведен

повторньтй

от}киг

при 800'еще в течение трех меся!1ев.

||осле

этого микротвердость

сплава'

располагающегося

на ква-

зи6инарном

ра3ре3е'

пони3илась

еще

на 70 к||мм2.3

результате

характер

зависимости

микрбтвердости

от

концентрации

по соот-

ветствующим

ра3резам

стал

таким х(е'

как

осталь[|ых иссле-

дованнь1х

системах.

Ёа основании получен!]ь1х

даннь|х

мо}кно сделать вь|вод о

том'

что в

твердь|х

растворах

алюминия и сурьмь| в кремнии при

зквиатомном

соотно|шении мех(ду легирующими компонентами

ре3ультате

длительного

отх{ига

проявляется химическое взаимо-

действие,

которое сопровох(дается направленнь|м

изменением

микротвердости

твердого

раствора.

|!оследнее обстоятельство

раскрь|вает

во3мо}кности

разработки

рех(имов

термической об-

работки

сильно

легированнь|х алюминием и сурьмой

кристаллов

кремния'

ре3ультате

которой

мо)кно

получить материалы, об-

ладающие

более

вь1сокими параметрами.

глАвА

шЁстАя

пРимвнвнив

мвтодА

микРотввРдости

для

исслвдовАния

ликвАционнь1х явлп|1у''и

в мвтАлличвских

сплАвАх

1(ак известно'

при

кристаллизации

металлических

сплазов

в неравновеснь|х

условиях

результате

развития

процес-са

ден'

лритной

ликвацци

истинная

картина

равновесия

даннои

систе-

ме

настолько

сильно

нару|шается'

что могут

во3никнуть

пред'

ставления

о совер1шенно

ином характере

взаимодействия

ме)кду

компонентами'

чем тот' который

имеется

на самом

деле

опи'

сь1вается

рав|{овесной

диаграммой

состояния.

третьей главе

бь!,:о

отмечено'

что

при исполь3овании

ме'

тода микротвердости

целях

физико-химического

аъ\алу1за

одним

из главных

факторов,

влияющих

на

результать|

исследований,

является хип1ическая

микро1|еоднородность

кристаллах

твер'

дого

раствора'

возника|о|цая

вследствие

дендритной

ликвации.

связи

этим

необходимо

знать

закономерности

ра3вития

ден'

лритной

ликвации с

тем' чтобь:

их

мо}кно

бь:ло

унить:вать

пр.и

проведении

соответствующих

исследований

фазовьтх

ра'вновесий.

'|1рименение

метода

микротвердости

сь1грало

вах{ную

роль

при изучениу1

эт||х

3акономерностей.

Б связи с

и3ло)кеннь|м

настоящей главе мы

рассмотрим

сущнос'гь

про'|есса

дендритной

ликвации по

ре3ультатам

его

экс-

пер}1меЁ:тальнь|х

исследований,

которь|е бь:ли

в ос!|овном

выпол_

нень| с

применением

метода

микротвердости.

сущность

явлвния

двндРитнои

ликвАции и

покАзАтвли

химичвскои микРонводноРодности

сплАвов

(ак

и3вестно'

в период

роста

кристаллита

твердого

!аств6'

ра,

обогашенного

одним из

компонентов,

слой

расплава'

приле'

гающий

границе

ра3дела фаз'

обогащается

другим

(9мпФ'

нентом. Ёаличие

град!!ента к0н-центрации

обусловлива€т

про'

цесс

вь[равнивающей диффузии

}кидкой

ф'азе.

Фдновременно

этим

процессом в

слое

х(идк@€1!{,

Ё€пФ€!€,||,.

ственно

прилегающем

к кристаллиту,

образует.ся

новь1й

слой

твердого

раствор,а

концентрацией,

отличающейся

на

опреде'

лен1ную вёливину от

концентрации

>т<идкой

фазы.

9тот про'

1и

акрот

р0

ст ь мет

алло

в как

мето

фааако-

хшмшпе

скоео

анал!'3а

цесс'

связанньтй

с перераспределением

атомов

ра3ного

сорта'

мощ1

б_ьтть

условно

назван

разделительньй

диффу_

е й.

Раздёлительная

диффузйя

направлена

на со3дание

рав_

новесной

разности

концентраций,

которая

определяется

расстоя_

нием

по гори3онтали

мех(ду

ликвидусом

солидусом.

Ёаконец,

градиент

концентрац|\\4-

крис'|аллтц6

ах

обусловли-

вает

вь|равниваюп{ую

диффузию в

тЁердой

фазё.

Фневидно,

характер

степе!{ь

химической

микронеодноРод-

ности,

во3никающей

процеёсе

неравновесной

кристаллизации,

зависят

от

полноть|

проте{ания

трех

ука3аннь|х

элементарньтх

лиффузионнь|х

процессов.

€обствеЁно

возникновении

ра3ви-

!п|\

этой

неоднородности

в период

кристалли3

ации

11,3аклю_

чается

сущность

пРот{есса

Аендр11ц'; лпкваций'

ука3анное

подра3деление

процессов

атомньтх

перемешений

1]тидком

и твердом

растворах

Ао

некоторо*

стейейи'условно'.

()днако

оно

по3воляет

проанализировать

ра3витие

лендрц1"'1

ликвации'

поскольку

по.цнота

прохо>|(дения

ках(дого

из

указан-

ных

трех

лиффузионнь[х процесёов

разлинна

разнь|х

дйапазо_

нах

скоростей

охлах<дения.

связи

тем'

что

дендритная

ликвация

приводит

образо_

ванию

градиента

кон|{ентраций

внутри

первичнь|х

кристаллов

твердого

раствора'

а так}ке

к появлению

в определенных

усло_

виях-второй^структурной

составляющей

(напрймер,

э"'ектйкй;,

работе

[162]

бьтло

предложено

вь|делить

два

показателя

хими-

;+ес1ой

микронеоднородности

ликвационного

происхо}кдения.

Разность

ме)кду

концентра!1ией

компонента

во

второй

струк-

!ггноя

составляющей

койцентрациеи

его в

кристалли3ацион-

ном.центре

первичнь|х

кристаллов

назь|вается

т ё п

о б-

чей

(илп

1олной)

ликвационной

микр'й.'дно-

сти.

Разность

между

концентра1цией

компонента

на

периферии

и в

центре

первичных

кристаллов

назовем

степе_

нью

внугрикрцсталлитной

ликвации.

свя3и

этим

не

следует

отбх<дествлять

понятия

внутрикристаллитглой

Аен!рц1ц9д

ликвации'

подразумевая

под

по|ле!ней

процесс

ра3вития

химической

микронеоднородности.

дальнеййем

при

анали3е

работ,

посвященнь1х

исследованию

дендритной

ликва_

ции

в сплавах'

мь:

буАем

исполь3овать

соответствующие

ка)кдо_

му

рассматриваемому случаю

понятия.

исходя

и-з

условий

подавления

вьтравнивающей

лиффузии

тверлой

фазе

и неограниченного

прохо>кдения

диффузии

хсидкой

фазе

авторь:

ра6от

[100,

163,

165]показали'

что

Ёрй

''о'''

9казанное

подра3деление

лиффузионных процеосов

еплавов

в :кидком

и твердом

растворах

было сделано

дюва'

Б. .|!1. [лазова

Ё.

с.

золо.6ре'шсог'

т|о:!.

при

кристаллизации

работе

А.

|1овп-

ршлененсле

лсето0 а

лшкротв

р0

остц

к лцкв

аццоннь''1 яв

лен!1ял

135

не3ависимо от исходной концент'рации' 3атвердевание

твердого

раствора

закончится

при температуре

кристалли3ации

более

легкоплавкого компонента,

либо

в точкё мигтимума

линии

соли-

дус

(если

он имеется),

ли6о при

температуре эвтектической

или

перитектической

кристалли3ации. |1ри

таких

условиях

для

опре-

деления

количества твердой и х<идкой

фаз

распределения

вто.

рого

компонента в любой момент

прот1есса

кристаллизации

бьтло

получено вьтра)кение

&хо(\_п''\п-|,

где

соАе!}кание вт0рого

компонента

'в

тверлой

фазе

данньтй

момент кристалли3ации;

\1?9Альнь:й состав

раеплава;

&'в-

масса

защисталлизовавтшейся

данному

моменту

части сплава;

ь'-

коэффициент

распределения'

представляюший

со-

бой отноц:ение конценФации

второго

компонента в

тверлой

фазе

концентрации в

расплаве.

1аким образом, помимо соотно1пения

ме)кду скоростями

лиффузии

в тверАой лт, >кидкой

фазах

и скорости кристаллиза-

ц|4п'

*1а

развитие

дендритной

ликвации

в./1ияет таюке и

коэффи-

циент

распределения.

||ри проних

равнь|х условиях

дендритная

ликвация

возни-

кает

тем легче'

чем

боль11]е

разница

в составах тверАой

и х(ид-

кой

фаз,

находящихся

равновесии

при

данной

температуре.

исслвдовАнив

химичвскои

микРонводноРодности

в сплАвАх

мвтодом

микРотввРдости

|[рименение

метода

микротвердости

для

о|пределения

пока,

зателей

химической микро'неоднцродности

в сплавах

основы-

вается

на

существовании

ст1рого

0пределенной зависимости

ми-

кротвчрдости

от концентрац!|и

твердого

раствцра.

Бпервьте

метод

микротвердости

для

качественной оценки'

химической

микронеоднородности

в преде',ах одного

кристал-

лического

3ерна металла

бьтл

использован

работе

А. А. Боч-

вара

и Ф.

8адаевой

[166].

?1спользуя

нагру3ку

на образ-

цах

меди

в литом

состоянии и с-латуни

в прессованном состоя'

нии'

они

исследовали

распределение

микротвердости в

преде-

лах

одного

кристаллического

зерна.

Фтпечатки

наносили

парал-

лельнь|ми

рядами

чере3

рав1{ые

интервальт.

ре3ультате

иссле-

дования

бьтла '

установлена ра3ница

в значениях

микротвер-

дости'

и3меренной

на

осях

де[!дритов

ме'(дуоснь|х

прост-

ранствах'

/!1икротвердость'

измеренная

вдоль

осей

дендритов,

остается постояннои.

196

А4цкротвер0ость'1е'толлоз

как лето0

фшзшко-хшмшиеокоео

оналцто

Авторь:

[166]

слелали

вах(ньтй вьтвод о

том'

что

метод

микро-

твердости мо)кет

бьпть

применен

для

и3учения

характера и сте-

пени неоднородности

с'гроения зерен

различнь1х

металлах

сплавах'

работе

Б. €. йоффе

[]67]

методом микротвердФст|4 б.ьт'|6

|!сследова!{а

микронеоднородность

3ерен

алюминия

и свинца.

А.

[етров и

.[|. А.

Райковская

[168,

169] метолом

микро-

твердо(:ти

исследовали зависимость

степени ликвационной ми-

кронеоднородности

от

состава

сплавов

в системах

висмут

сурьма

алюминий

--.-

ту[агний.

Аля

получен]|я более

крупнозер-

нистой структурь' сплавь| охлах{дали с

||ечью. Б

результате

исследований

установлено,

что зависимость

микротвердости'

измеренной

цент0е

на

периферии зерен'

от состава сплавов

указаннь!х

систем в основном соответствует

теоретически пред-

сказа|'!}|ь| м 3ависимостя м.

Фтступления, по мнени'о авторов' связань1 с

тем, что вырав-

нивающая

лиффузия

в тверлой

фазе

при охла}кдении

сплавов

с печью не бьпла подавлена

целиком.

Аналогичная

работа

бь:ла

вь1полнена Б.

А.

"}'|ивановь!м'

Б.

Р.

[1]тейн[1нгер и

.г!.

)(елтовой

на сплавах алюминия с

медью

(см.

[163!).

1(оличественное

опрёлеление

степен'и внутрц.,'-таллитной

ликвации

на сплаве алюминия с,10$ €ц бьтло

произведено

работе

Букле

[170].

подробное количественное

исследование

степени

внутрикристаллитн0й ликвации

на

сплавах

типа

дур-

алюмина бь:ло проведено

Бренером и

11остроном

[171].

Аля

определения концентрации меди

любом

месте микрошлифа

помош1ью измерений ту!икротвердости

предварительно

бь:л

по-

строен

с()ответствутощий

градуировонньтй

график.

Бьтли иссле-

довань|

сплавь|'

отлить|е

в кокиль' а

так)ке

г,олученнь|е методом

непрерь|вного

л'итья.

!!1икротвердость

и3меряли при н3:

грузке

4,5 а.

14сследование позволило

установить

не

только микронеодно-

родность

пределах

одного

зерна'

но так)ке

ра3личную

степень

развития

ее

различнь|х

3онах слитков'

отлить!х

двумя

указан-

нь|ми

п,|етол.ам|1,'

|(роме

того,

бь:ло

исследовано изменение

сте-

пени

микронеоднородности

в процессе

от){(ига' в

результате

чего

установлено

время' требуемое

для

гомогени3ации и€слеАФван.

нь|х сплавов.

Больгцой

интерес представляет исследование внутрикристал-

литной

ликва|{ии

сплавах

алюминия с

цинкбм,

вь|полненное

!,х<аффи

и Бевером

[|72],

которьте параллельно

использовали

методь1

микротвердости

и количественной

авторадиографии.

Бь:ли,исследовань|

с]'|лавь|

алюминия

с 2,7;

6,6

10,49о

(вес.)

7п.

}1икротвердость

измеряли

!1ри нагрузке 50 а

использованием

пирамидь]

1(нупа. Результатьт

определения

степени {!!(вацион.

ралененше

лето

0 а

мшкротв е

р0ост1.

к |'цкваццоннь! м

яв /!енця'.

\37

ной микронеоднородности

по

данным

обоих' методов

приведень!

та6л.

25.

тАБлицА

Распре0еление

цц!!ка |о/6 @ес.)

7п| в

кршспаллах

пвер0оео

рас!пвора

сплавов

алю]|0цннй

цинк

ра3ноео

соспава

,[,анные

метода

авторадиографии

данные

метода

микротвердостп

с,

",_",

с|

€,-

€,

с|

1,0

4,4

10,0

14з

этой

таблиць:

следует'

что

даннь{е'

г|олученнь|е

методо|11

микротвердости

и методом

количественной

авторадиографии,

довольно

хоро1шо

согласуются

между

собой.

|4меющиеся

рас_

"'*д.,'',

6собенно

сплава'

содер)кащего

10,40/о

7п,

аьторьг

объясняют

тем'

что

конце[!трация цинка

определялась

не в

од_

них и тех

х{е

участках

образца.

1(роме

того'

прининоЁ:

могло

бьлть

то,

что

исследовались

3ерна'

рассеценнь]е

плоскостью

1шли-

фа

иначе,

чем

случае

авторадиографипеских

исследований.

.4анньте

А>каффи

Бевера

свидетельствуют

надех{ности

даннь|х

микротвердости

при

оценке

степени

микронеоднород_

ности

в сплавах.

работах

и.н.

|оликова

[173]

метол

микротвердости

бьтл

использован

для

количественной

оценки

степени

внутрикристал'

литной

ликвации

в стали.

1!1икротвердость

измеряли

при на-

грузке

100 а.

Бь:ло

изунено

около

20 марок

различнь|х

сталей.

||олунеЁньте

даннь|е

свидетельствуют

вь|сокои

чувстви_

тельности

метода микротвердости'

помощью

которого

$9_ва_

лось

определять

разт|иш/

Ё содер>кании

углерода

около 0,03-

0,05%

(вес.).

А.

пресняков и

Ё. 6.

€ахарова

|1741

применили

метод

микр0твердости для

исследования

степени

внутрикристаллитно[:

ликвации

сплавах

различного

состава

на

основе

цинка

оло_

ва' а

так)ке

в сплавах'медь_никель.

|,1икротвердость

определяли

при нагрузках:

для

сплавов

медь

никель

-.20

е, !{инковьтх

а, оловян11ь1х

е. |4е'

следование

проводили

непосредственно

после

травления.

[{а

ках(дом шл:лфе делали

около

200 отпечат'ков.

||о

результатап!

определен[!я

строили

кривь|е

повторяемости

дальней:'цеьп

;тс-

поль3овал|1

максимальнь|е'

минимальнь1е

и наиболее

часто

повторяющиеся

3начения

п{икротвердости.