Металлические композиционные материалы с дисперсным упрочнителем, страница 43

Если на поверхности волокон или частиц SiC сохраняется кристаллическая структура слоя SiO₂, то продуктов взаимодействия Аl и SiC не обнаруживается; при аморфизации поверхностного слоя SiО₂ (выдержка при Т более 1200°С) возможно проникновение Аl через слой SiO₂ и взаимодействие (рис. 6.2).

Рис. 6.2. Зона межфазного взаимодействия в КМ Al – SiC

Если матричный сплав имеет сложный состав (например, сплав В124), на границах обнаруживаются различные оксидные включения, интерметаллиды, шпинели MgC₂, Mg₂C₃, TiC,  -фаза Al₂Mg₃, β – фаза Al₃Mg₂. Отмечается, что MgC₂, Mg₂C₃, оксиды, Аl₄С_З наблюдаются на границе SiC - матрица, а СuАl₂, Al₂Mg_З и в матрице.

В случае присутствия в сплаве магния вместо реакции (1) может идти реакция:

              (6),

продукты которой выделяются на поверхности раздела матрицы SiС; или по реакции:

                (7).

Соединение МgАl₂О₄ образует достаточно защитный слой, который препятствует деградации упрочняющей фазы, т.е. образованию Аl₄С_З (например, при Т=610°С в течение 200 часов или при Т=720°С в течение 20 часов) (рис. 6.3).

Рис.6.3. Продукты взаимодействия в КМ Аl - SiC ("Никалон") и сплав Al + 14,5% Si - SiC («Никалон») а и б соответственно в зависимости от времени выдержки при Т=1000К: 1 – SiC (α +β); 2 – α – SiC; 3 – Si; 4 – Al₄C₃; 5 – Al₂О_З.

1.6.2. Система Mg – SiC

В основном, это сплавы типа Mg – Al – Zn, Mg – Zn – Zr, с замешанными частицами SiC с объемной долей V<29%.

Металлографические исследования показали, что частицы расположены в междендритных областях и окружены интерметаллидами типа Mg_xAl_y. Для улучшения смачиваемости частиц и межфазной связи в расплав вводят поверхностно-активные добавки олова, сурьмы, лития.