ВПЛИВ ТЕМПЕРАТУРИ СПІКАННЯ НА ФОРМУВАННЯ СТРУКТУРИ ТА ВЛАСТИВОСТЕЙ ПОРОШКОВОГО АЛЮМІНІДУ ЗАЛІЗА Fe₃Al

Анотація

Вивчено вплив температури нагрівання та часу ізотермічної витримки при cпіканні у вакуумі на фазовий склад, структуру і фізико-механічні властивості алюмініду заліза Fe₃Al, синтезованого із суміші порошків заліза та алюмінію. Дилатометричні дослідження показали складний характер зміни густини заготовок при спіканні: спочатку пористість збільшується з 15% у вихідній заготовці до 45% при 950 °С, потім зменшується до 5% при температурі спікання 1450 °С. Методом рентгенофазового аналізу досліджено синтез інтерметалідів при нагріванні порошкової суміші. Показано, що при температурі 600 °C протягом годинної ізотермічної витримки утворюється до 30% інтерметалідної фази Fe₂Al₅. Збільшення часу витримки до 3 год або підвищення температури до 950 °С призводить до утворення і поступового збільшення вмісту алюмініду FeAl (В2). При подальшому зростанні температури спікання до 1450 °С збільшується кількість фази А2, концентрація заліза і алюмінію в якій наближається до стехіометричного співвідношення Fe₃Al. Механічні властивості алюмініду заліза зростають з підвищенням температури спікання, але особливо різко — після спікання при 1450 °С, коли відбувається закриття площинних пор та утворюються досконалі міжчастинкові контакти. Температура спікання 1450 °С дозволяє от-римувати зразки з мінімальною пористістю, рівномірним розподілом елементів і найкращим комплексом механічних властивостей: міцність на вигин — 980 МПа, тріщиностійкість — 24,5 МПа • м^0,5. Підвищення міцності та тріщиностійкості з ростом температури спікання супроводжується зміною механізму руйнування від міжчастинкового до транскристалітного.