Формирование диффузионной зоны на границе раздела биметалла никель/алюминий

  • С.В. Макаров Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • М.Г. Олимов Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • В.А. Плотников Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • С.В. Хлебутина Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • О.С. Яковлева Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
Ключевые слова: никель, алюминий, диффузионная зона, взаимная диффузия, аномальная диффузия, интерметаллическая фаза, защитные и упрочняющие покрытия

Аннотация

Проведены исследования формирования диффузионной зоны на границе раздела никель/алюминий. Биметаллические образцы, представляющие собой спрессованные пластины никеля и алюминия, отжигались в вакуумной печи при температуре выше температуры плавления алюминия. Закономерности формирования диффузионной зоны исследовали на образцах с разными временными интервалами отжига. Спеченные образцы разрезали поперек границы раздела, поверхность среза шлифовали и полировали.Анализ экспериментальных результатов свидетельствует, что увеличение времени термической активации диффузионных процессов приводит к возрастанию ширины диффузионной зоны, для которой измеренная микротвердость представляет собой функцию с максимумом, что свидетельствует о характере распределения фазовых составляющих на границе раздела никель/алюминий. Наиболее широкую область гомогенности, как следует из диаграммы состояния Ni-Al, а, следовательно, и большую вероятность образования интерметаллических соединений имеют фазы NiAl и Ni3Al. Диффузионная зона представляет собой макроскопический объект на границе раздела биметалла никель/алюминий, тем самым свидетельствует о макроскопическом диффузионном пути диффузантов.Измеренные диффузионные параметры диффузионной зоны на границе раздела биметаллического образца свидетельствуют о том, что по мере увеличения времени выдержки при 700 0С растет коэффициент диффузии. Увеличение коэффициента диффузии, очевидно, связано с формированием разветвленных межкристаллитных и межфазных границ в ходе синтеза в диффузионной зоне интерметаллических соединений. Совокупность интерметаллических фаз и твердых растворов определяет прочностные свойства диффузионной зоны, следовательно, и адгезионную прочность биметаллического агрегата.

DOI 10.14258/izvasu(2018)1-04

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.
DOI:https://doi.org/10.14258/izvasu(2018)1-04

Биографии авторов

С.В. Макаров, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
доцент кафедры общей и экспериментальной физики Алтайского государственного университета
М.Г. Олимов, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
аспирант физико-технического факультета Алтайскогогосударственного университета
В.А. Плотников, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
профессор, заведующий кафедрой общей и экспериментальной физики Алтайского государственного университета
С.В. Хлебутина, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
магистрант кафедры общей и экспериментальной физики Алтайского государственного университета
О.С. Яковлева, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
магистрант кафедры общей и экспериментальной физики Алтайского государственного университета

Литература

Гегузин Я.Е. Диффузионная зона. — М., 1979.

Каур И., Густ В. Диффузия по границам зерен и фаз. — М., 1991.

Лякишев Н.П. Диаграммы состояния двойных металлических систем. — М., 1996.

Федорищева М.В., Сергеев В.П., Сергеев О.В., Козлов Ф.В. Структура и механические свойства интерметаллидного магнетронного покрытия на основе системы Ni–Al // Известия РАН. Серия физическая. — 2009. — Т. 73, №7.

Терехов С.В. Взаимная диффузия в конденсированных растворах // Журнал технической физики (ЖТФ). — 2007. — Т. 7.

Иванько А.А. Твердость : справочник. — Киев, 1968.

Алюминиевые сплавы. Металловедение алюминия и его сплавов : справочное руководство. — М., 1971.

Драгунов А.С., Демьянов Б.Ф., Векман А.В. Моделирование процессов самодиффузии по границам зерен // Актуальные проблемы физики твердого тела : сборник докладов Международной научной конференции. — Минск, 2009. — Т. 3.

Алонцева Д.Л., Плотников В.А., Олимов М.Г., Макаров С.В. Формирование обширной диффузионной зоны на границе раздела титан — алюминий // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. — 2012. — № 4/2.

Опубликован
2018-03-06
Как цитировать
Макаров, С., Олимов, М., Плотников, В., Хлебутина, С., & Яковлева, О. (2018). Формирование диффузионной зоны на границе раздела биметалла никель/алюминий. Известия Алтайского государственного университета, (1(99), 29-33. https://doi.org/10.14258/izvasu(2018)1-04