Фазовый Состав, Макро- И Микроструктуры Квазикристаллических Порошков Плазмохимического Синтеза

Abstract

Впервые методом плазмохимического синтеза получены квазикристаллические порошки системы Al 65 Cu 23 Fe 12 . Порошки имеют сферическую форму с неоднородной структурой, обусловленной пластинчатым прорастанием кристаллитов на поверхность частицы. Исследовано влияние термической обработки на процессы фазо-и структурообразований в Al−Cu−Fe-сплавах. Установлено, что термическая обработка исходных порошков приводит к изменению соотношения фаз в квазикристаллическом сплаве. DOI: 10.21883/JTF.2017.05.44448.2071 Введение К квазипериодическим кристаллам (квазикристаллам) относят твердотельные фазы с хорошо упорядоченной, но апериодической структурой с классически запрещен-ной круговой симметрией -наличием осей пятого и десятого порядков. Особенности такой структуры во многом предопределяют ряд необычных и привлекатель-ных с точки зрения практического применения свойств: трибологических, антифрикционных, оптических, ката-литических и др. [1][2][3][4]. С учетом этого также следует отметить перспективность использования квазикристал-лов в качестве добавок упрочняющей фазы при создании новых композиционных материалов [5][6][7].Методы получения квазикристаллических сплавов весьма разнообразны и в зависимости от поставленных технологических задач включают: различные способы закалки из жидкого состояния (разливка на диск, литье в валки, газовая атомизация и др.) [8][9][10][11][12], механоакти-вационное сплавление, разнообразные виды напыления (плазменное, детонационное, магнетронное и др.).Реализация плазменных технологических процессов в вакууме открывает качественно новые возможности в технологии получения порошков и композитов на их основе [13][14][15][16]. Изменение энергии частиц в процессе конденсации позволит получать различные структуры конкретного материала от аморфных до кристалличе-ских, при этом размеры, форма кристаллов меняются в зависимости от энергии [17,18]. Из всего многообра-зия плазменных технологических процессов распыления металлов в вакууме на наш взгляд наиболее перспек-тивным является использование импульсных дуговых разрядов, позволяющее относительно просто изменять энергию и длительность импульса, а также частоту повторения импульсов, что дает широкие возможности для выбора вида испаряемых материалов и управление производительностью метода [19][20][21]. Расширение в газ низкого давления позволяет получить высокие скорости расширения, обеспечивающие быстрое снижение кон-центрации паров и получение частиц малых размеров. При этом наличие газа позволяет осуществлять доста-точно быстрое охлаждение -закалку частиц порошка за счет не только радиационного как в вакууме, но и молекулярного механизма теплообмена.Целью настоящей работы являются исследования, на-правленные на выбор оптимального химического соста-ва лигатуры Al 65 Cu 23 Fe 12 сплава, изучение его фазового состава, макро-и микроструктур, а также изучение влияния термической обработки на процессы фазо-и структурообразований в Al 65 Cu 23 Fe 12 сплавах. Важность таких исследований очевидна, поскольку они позволят определить основные фазы квазикристалл...