Наноструктурні сплави системи Al—Fe—Cr,зміцнені квазікристалічними частинками для використання при підвищених температурах

Анотація

Досліджено особливості структуроутворення та механічні властивості наноструктурних сплавів системи Al—Fe—Cr, додатково легованих Ti і Zr та зміцнених квазікристалічними частинками. Напівфабрикати з цих сплавів отримано без спікання компактуванням порошків, виготовлених методом розпилення розплаву водою високого тиску і подальшої екструзії компактів у попередньо вакуумованих та герметизованих капсулах. Методи дослідження: просвічувальна електронна мікроскопія, в тому числі високої роздільної здатності, рентгеноструктурний аналіз, механічні випробування на розтягування, вимірювання мікро- та макротвердості. Дослідження виконані при температурі 20⁰С та після тривалого відпалу при 300⁰С. Показано, що в прутках сплавів на базі системи Al—Fe—Cr, які отримані з водорозпилених порошків за розробленою технологією, формується Al матриця з зернами розміром ≤500 нм, зміцнена квазікристалічними частинками розміром 40—200 нм. Визначено хімічній склад квазікристалічних частинок. Доведено, що пластичність напівфабрикатів сплавів системи Al—Fe—Cr практично не залежить від терміну відпалу і знаходиться на рівні 7,0—8,4%, міцність і твер¬дість дещо знижуються. Так, для сплаву Al₉₄Fe_2.5Cr_2.5Ti₁ σ_b при Т_випр= 300⁰С складає 345 МПа, після витримки 1000 год — 296 МПа. Твердість змінюється від 1980 до 1930 МПа відповідно. Таким чином, досягнутий комплекс механічних властивостей розроблених сплавів перевищує сучасні вимоги авіаційної промисловості. Повний текст