На рис 3.25 представлена серия микроструктур сплава Аl - 11% Si, приготовленного с наводороживанием расплава при 900 °С. Можно зaметить. что дендритные конфигурации разделены частицами первичных кристаллов, которые в этом доэвтектическом сплаве при обычном приготовлении не наблюдаются. На рис 3.26 наглядно показано несколько стадий роста выделений к моменту полного охлаждения жидкости. На первой стадии (а) диффузионные процессы протекают медленно и сплав застывает, приобретая общеизвестную структуру. Первичные выделения не наблюдаются, а дендритные конфигурации участков «α-твердого раствора» имеют настолько большую протяженность, что в поле зрения даже при весьма малом увеличении микроскопа попадает их очень малая часть. Наводороживание расплава обеспечивает образование первичных кристаллов кремния и приводит к резкому уменьшению протяженности светлых участков (б). Можно наблюдать отчетливую ориентацию светлых участков к граням первичных кристаллов (в-г). При увеличении содержания кремния размер светлых участков уменьшается и они создают «ореол» вокруг первичного выделения.
а б
в г
Рисунок 3.24 – Микроструктура заэвтектических сплавов Al-15%Si (а), Al-20%Si (б), Al-25%Si
(в), Al-30%Si (г) ×110.
а б
в г
Рисунок 3.25 – Первичные выделения кремнистой фазы в доэвтектическом сплаве Al-11%Si (а-г) ×110.
а б
в г
Рисунок 3.26 – Изменения микроструктуры сплавов Al-11%Si (а, б) и Al-15%Si (в, г) при росте первичных выделений кремнистой фазы ×110.
На рис. 3.27 можно видеть уменьшение этого «ореола», размера и количества первичных кристаллов кремния в результате наводороживания расплава (в-г) по сравнению с обычным приготовлением (а-б) сплава Al-20%Si. Также можно наблюдать начальные стадии зарождения (а) и роста (б) кремнистой фазы в сплаве Al-20%Si, когда застывание расплава зафиксировало весьма малое перераспределение кремния или когда сток кремния только начинается к частице и вместо светлых участков около выделения первичного кристалла наблюдаются участки повышенной травимости (рис. 3.28). Эти участки повышенной травимости имеют дендритные конфигурации, что свидетельствует о дендритном росте первичных кристаллов кремния (рис. 3.29). При дальнейшем увеличении содержания кремния можно отчетливо наблюдать различные стадии формирования первичных кристаллов, имеющих вид дендритов. Так на рис. 3.30 показано, что на ранней стадии образования дендритов кремнистых выделений ствол дендрита может быть еще не полностью заполнен кремнием и поэтому травимость его повышена (а). Заполнение ствола дендрита кремнием (б) происходит с ростом ветвей (в).
Следовательно, применяя различные способы приготовления сплавов, позволяющие регулировать количество водорода, можно убедиться в его существенном влиянии на формирование структуры и свойств при кристаллизации. Важнейшим в изложенном является четкая связь между содержанием водорода и образованием выделений промежуточных фаз.
Приведенные результаты дают возможность обратиться к ранним стадиям формирования свойств сплавов, т.е. к процессам, протекающим в металлической жидкости до и в процессе кристаллизации.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.