Details

При помощи термодинамических расчетов с использованием программного обеспечения Thermo-Calc (база данных TTAL5) и экспериментальных методов изучена фазовая диаграмма системы Al - Ca - Fe в области, богатой алюминием, включая построение проекции ликвидуса и предполагаемого распределения фаз в твердом состоянии. Исследованы четыре заэвтектических сплава системы Al - Ca - Fe. Структуру изучали с применением оптической (OM, Axiovert 200 MAT) и сканирующей электронной (СЭM, TESCAN VEGA 3) микроскопии, оснащенной электронным микрозондовым анализатором (EMPA, Oxford Instruments, Aztec software). Показано, что вместо фазы Al[3]Fe в равновесии с твердым раствором алюминия (Al) в области Al - Ca-сплавов должно находиться тройное соединение, состав которого соответствует формуле Al[10]CaFe[2]. Наличие этого соединения, а также тип и периоды его кристаллической решетки определили при помощи рентгенофазового анализа. Переход от двойного к тройному соединению происходит в процессе перитектического превращения L + Al[3]Fe -> (Al) + Al[10]CaFe[2] (при 638 C, 3,3 % (ат.) Ca и 0,5 % (ат.) Fe). Температуру нонвариантного перитектического превращения уточнили в процессе оригинального закалочного эксперимента, который заключался в выдержке экспериментального сплава Al - 4 % Ca - 3 % Fe в течение 3 ч при температурах выше 647 C и ниже 623 C в жидкотвердом состоянии и последующей его закалке в воде. Первичные и эвтектические кристаллы этого соединения имеют компактную морфологию, в отличие от игольчатых включений фазы Al[3]Fe. Они входят в состав дисперсной эвтектики, поэтому сплавы, по составу близкие к точке тройной эвтектики, можно рассматривать как перспективные литейные композиции.