Влияние скорости охлаждения при кристаллизации на структурно-фазовый состав износостойкого высококремнистого силумина Альрезист
Постановка проблемы. Исследование закономерностей формирования структурно-фазового состава сложнолегированных сплавов на основе Al при кристаллизации со скоростями охлаждения 103…105 °/с позволяет изменять свойства этих сплавов в довольно широких пределах. Результаты исследований бинарных сплавов алюминия, полученных при кристаллизации в указанном диапазоне скоростей охлаждения, трактуются рядом авторов на основе формирования метастабильных фазовых диаграмм, которые формируются путем экстраполяции линий фазового равновесия в области переохлажденного состояния. Цель работы - проанализировать результаты металлографического и рентгенофазового анализов первичного и гранулированного высококремнистого силумина Альрезист в рамках представлений формирования метастабильных фазовых диаграмм на основе тройной системы Al - Si - Fe. Результаты и их обсуждение. Анализ научных публикаций показывает, что для двойных сплавов с эвтектическим или перитектическим равновесием при скоростях охлаждения 103…105 °/с образуются аномально пересыщенные твердые растворы со стороны алюминия, которые трактуются как метастабильные. Они кристаллизуются в соответствии с метастабильными фазовыми диаграммами. Показано, что аномально пересыщенные твердые растворы алюминия наблюдаются для бинарных систем с промежуточными соединениями. Проанализированы результаты микроструктурного и фазового анализа гранулированного сложнолегированного силумина на основе тройной фазовой диаграммы Al - Si - Fe. Выводы. Установлено, что при кристаллизации гранул подавляется выделение из расплава промежуточных интерметаллидов и значительно увеличивается объемная доля a-Al твердого раствора. Полученные данные подтверждают правомерность экстраполяции поверхности ликвидус в область переохлаждения при подавлении кристаллизации промежуточных фаз в трехкомпонентной системе Al - Si - Fe. Рассмотрена схема формирования метастабильной диаграммы на основе трехкомпонентной системы Al - Si - Fe с образованием аномально пересыщенного метастабильного твердого раствора алюминия.