Анодные сплавы алюминия с марганцем, железом и редкоземельными металлами

Борьба с коррозией металлов является одной из старейших технических проблем, которая берет свое начало с подбора материала для создаваемого изделия. Требования к коррозионной стойкости материала могут меняться в широких пределах, в зависимости от назначения изделия, условий его эксплуатации и планируемого срока службы. Изделия и сооружения из металла составляют наиболее значительную и ценную часть основных производственных фондов любой промышленно развитой страны, и их защита от коррозии является важной проблемой.

Стремительный рост количества производимого металла, к сожалению, сопровождается быстрым ростом экономических потерь от коррозионного разрушения. Широко развиваются такие металлоемкие отрасли промышленности, как металлургия, химическая, нефтяная, автомобильный транспорт, авиация, для которых характерно использование весьма агрессивных сред, высоких температур и давлений, а также условий, когда изделия эксплуатируются при одновременном воздействии агрессивной среды и больших механических нагрузок, то есть факторов, способствующих коррозии. Для этих отраслей коррозионная стойкость или химическое сопротивление конструкционного материала — одна из важнейших, а часто и наиболее важная характеристика, определяющая надежность и срок службы технологического оборудования.

По мере расширения сферы и ужесточений условий использования металла становится все более очевидным, что с помощью одних только эмпери-ческих методов, даже существенно усовершенствованных, можно решить весьма ограниченный круг задач, и что основой дальнейшего прогресса в этой области должны стать фундаментальные исследования процессов коррозии. Разработка новых алюминиевых сплавов путем легирования — является реальным и эффективным способом повышения химической (коррозионной) стойкости материала. Улучшение пассивационных характеристик материала путем его легирования является важным фактором в вопросе повышения его химической стойкости.

Алюминий легируют многими металлами. Если второй компонент образует с алюминием твердый раствор и изменяет энергетическое состояние ячейки кристаллической решетки, улучшая термодинамическую устойчивость сплава, то склонность растворения металла в электролите существенно снижается. Следовательно, одним из реальных путей повышения химической стойкости материалов является увеличение склонности к пассивации и к повышению стабильности пассивного состояния. Известно, что наиболее ярко склонность к пассивности выражена у переходных металлов. Этим объясняется выбор марганца как основного легирующего компонента к алюминию. К тому же его присутствие в сплаве снижает вредное влияние примесей за счет образования интерметаллических соединений (Mn, Fe) Al и других с достаточно отрицательным электродным потенциалом [1,2].

Если сплавы системы алюминий-марганец хорошо известны в первую очередь как промышленные деформированные сплавы неупрочняемые термической обработкой, то согласно основам металловедения, алюминиевоже-лезовые сплавы не классифицированы, их не относят ни к деформируемым, ни к литейным сплавам. Между тем сплавы системы Al-Fe вызывают большой интерес в качестве конструкционного материала, так как железо всегда присутствует в алюминии, попадая в алюминий при использовании стальной оснастки при плавке и литье, его добавляют как легирующую добавку для повышения жаропрочности [1]. Поэтому одной из задач данной работы является превращение некондиционного алюминия в конструкционный материал путем его легирования. Решению данной проблемы помогает привлечение к исследованию различных малоизученных микродобавок редкоземельных металлов (РЗМ). В данной работе в качестве третьего компонента выбраны редкоземельные металлы, учитывая ценные свойства, а также их широкое использование для улучшения структуры и свойств конструкционных сплавов, среди которых важная роль принадлежит коррозионной стойкости. По мнению Савицкого Е. М., накопленный на сегодняшний день опыт убедительно показывает, что «при умелом применении редкоземельные металлы резко улучшают структуру, механические, физические и другие свойства сплавов буквально на всех основах» [3]. Необходимо подчеркнуть, что именно малые добавки редкоземельных металлов (не более 0.2%) модифицируют структуру, нейтрализуют вредное влияние неметаллических примесей, значительно повышают механические и технологические свойства сталей и сплавов. Поэтому, применение редкоземельных металлов будет экономически оправданным. Исследователям, имеющим дело с редкоземельными металлами понятно, что их более широкому использованию мешает недостаточные знания свойств РЗМ, к которым можно отнести и коррозионную стойкость.

В области защиты металлов от коррозии одним из кардинальных методов в решении данной проблемы является электрохимическая защита. Актуальность широкого применения электрохимической защиты обусловлена рядом достоинств, присущих только данному методу предотвращения коррозии. К ним относятся: высокая эффективностьдоступностьпростота в использовании и экономичностьнеограниченный срок службы благодаря, тому, что восстановление защищаемого объекта может осуществляться без вывода конструкций из эксплуатациибезопасность для окружающей средыиспользование экономно легированных металлов взамен дефицитных и дорогостоящих. Основой для получения протекторного материала классически считают: А1, и Ъа. Наиболее целесообразно для изготовления протекторов использовать алюминий, обладающий наибольшим выходом тока на единицу веса (2980 А-ч/кг), но он легко пассивируетсяи исправить данный недостаток можно легированием более электроотрицательным элементом, что приведет к смещению рабочего потенциала к более отрицательным значениям.

Перспективным направлением в расширении внедрения протекторной защиты является разработка новых составов протекторных материалов на основе металлов технической чистоты. Так, для разработки состава гальванического анода может быть использован вторичный алюминий с содержанием железа до 3.0%. Кроме этого, известно, что сплавы на основе алюминия с добавкой железа и редкоземельного металла используются в качестве проводниковых материалов в электронике, для изготовления автомобильных и авиационных двигателей, провода, кабеля, стержней, шин и других изделий электротехнической промышленности [4−6], что позволяет расширить область применения данных сплавов.

Проведенные исследования и анализ полученных результатов позволили разработать новые составы протекторных сплавов на основе алюминия в качестве эффективного материала для защиты стали от коррозионного разрушения в природной и искусственной водах.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

Цель работы заключается в разработке новых эффективных алюминиевых протекторов для защиты стальных конструкций и сооружений от коррозионного разрушения, а также конструкционных материалов с повышенными антикоррозионными, механическими, акустодемпфирующими и теплофизиче-скими свойствами на основе изученных физико-химических свойств сплавов систем А1-Мп и Al-Fe, легированных редкоземельными металлами. Научная новизна:

— получены и идентифицированы интерметаллические соединения системы А1-Мп, изучено коррозионно-электрохимическое поведение сплавов данной системы в полном концентрационном интервале, построена диаграмма «электрохимические свойствасостав»;

— получены новые данные о электрохимических, механических, акусто-демпфирующих и теплофизических свойств сплавов систем А1-Мп и Al-Fe, легированных редкоземельными металлами (Y, Ce, Pr, Nd, Er, Gd, La, Sm и Yb);

— установлены зависимости теплофизических, акустодемпфирующих и механических свойств сплавов системы Al-Fe (2.18%), легированных РЗМ (Y, Се, Pr, Nd, Er, Gd) от природы легирующих компонентов. В том числе впервые предпринято систематическое исследование коррозионно — электрохимического поведения сплавов данных систем от концентрации хлорид ионов среды;

— разработаны новые составы протекторов на основе алюминия с повышенным содержанием железа (до 1.5 мас%), легированных Mn, Sn, цериевым мишметаллом;

— построена диаграмма состояния тройной системы Al-Fe-Y в области богатой алюминием и определены температуры и характер плавления тройных соединений в системе.

Изложенные в данной работе результаты и новые целевые подходы к изучению влияния РЗМ на коррозионно-электрохимические, акустодемпфирую-щие и механические свойства сплавов развивают теоретическую и экспериментальную базу физической химии многокомпонентных систем на основе алюминия.

Практическая ценность работы состоит в:

— установлении перспективности применения комплексного легирования алюминиевых сплавов переходными и редкоземельными металлами и на этой основе разработке принципов создания новых коррозионностойких конструкционных алюминиевых сплавов, отличающихся повышенной пластичностью без потери прочностиразработке новых составов анодов на основе алюминия с повышенным содержанием железа с целью использования некондиционного алюминия в качестве эффективного протектора в водной хлоридсодержащей среде;

— внедрении протекторных материалов на основе алюминия с повышенным содержанием Fe, легированных Мп, Се — мишметаллом, Sn и 1п (на основании результатов опытно-конструкторских испытаний, проведенных в в/ч. № 26 266 Российской Федерации), с экономическим эффектом на одном щите ГЭС-3 5337.6 $, в целом на Варзобском Каскаде ГЭС Республики Таджикистан (без защиты водовода) 37 720 $ США.

Основные положения, выносимые на защиту:

— концентрационные зависимости электрохимических характеристик сплавов системы А1-Мп и присутствующих в ней ИМС в нейтральной среде;

— закономерности влияния РЗМ (Y, Ce, La, Sm, Yb) на коррозионно-электрохимические и механические свойства алюминиево — марганцевых сплавов в нейтральных средах;

— особенности влияния РЗМ (Y, Ce, Pr, Nd, Gd, Ег) на коррозионно-электрохимические, механические, акустодемпфирующие и теплофи-зические свойства сплава Al-2.18%Fe;

— установленные зависимости скорости коррозии сплавов систем А1-Мп и Al-Fe, легированных РЗМ от концентрации хлорид-ионов среды;

— построенная диаграмма состояния тройной системы Al-Fe-Y в области богатой алюминием, что позволяет оптимизировать температуру литья алюминиевых сплавов с микродобавками РЗМ, используемых в качестве гальванических анодов;

— разработанные составы протекторных сплавов для защиты от коррозии стальных сооружений в водных хлоридсодержащих средах.

Апробация работы. Основные положения диссертации обсуждались на: Всесоюзной конференции по кристаллохимии интерметаллических соединений (Львов, 1989 г.) — Региональной научно-практической конференции «Теория и практика электрохимических процессов» (Барнаул, 1990 г.) — VI — Всесоюзной конференции молодых ученых по физической химии (Москва, 1990 г.) — Республиканской научно-практической конференции «Развитие социально-экономических проблем Таджикистана» (Душанбе, 1998 г.) — Международной научно-технической конференции «Теория и технология литейных сплавов» (Владимир, 1999 г.) — межвузовской научно-практической конференции «Достижения в области металлургии и машиностроения Республики Таджикистан» (Душанбе, 2004 г.) — Международной научно-практической конференции «Перспективы развития науки и образования в XXI веке» (Душанбе, 2004 г.) — Всесоюзной научно-технической конференции «Нефть и газ Западной Си.

J.L бири" (Тюмень, 2005 г.) — Ill Internftional Conftrence «Ecological chemistry» (Chisinau, 2005 г.) — IXInternational Conftrence «Crystal Chemistry of intermetal-lic compounds» (Lviv, 20−24 sept. 2005) — материалы Международной конференции «Современная химическая наука и ее прикладные аспекты» (Душанбе, 2006 г.) — П-Международной научно-практической конференции «Перспективы развития науки и образования в XXI веке», посвященной 50-летию ТТУ. (Душанбе., 2007 г.), Международной конференции «Современные проблемы физики», посвященной 100-летию ак. С. У. Умарова. (Душанбе, 2008 г.).

Публикации. По результатам исследований опубликовано 59 научных работ, из них 35 в журналах, рекомендуемых ВАК РФ, в том числе две монографии и пять Патентов (1 Евразийский, 2 Патента РФ и 2 Республики Таджикистан). Вклад автора диссертации состоял в постановке задач исследований, выборе методов их решений, получении и обработке экспериментальных данных, анализе и обобщении результатов эксперимента, формулировке выводов и положений диссертации, проведении опытно-конструкторских испытаний с последующим внедрением в производство.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав, основных результатов и выводов, списка использованной литературы из 176 наименований и приложений. Диссертационная работа из.

ВЫВОДЫ.

1. По результатам изучения коррозионно-электрохимического поведения сплавов системы А1-Мп в полном концентрационном интервале в среде 3% раствора NaCl построена диаграмма «электрохимические свойства-состав» и показано, что минимальные значения плотности токов коррозии сплавов данной системы соответствуют сплаву эвтектического состава (А1+ 1.9% Мп) и интерметаллическим соединениям: А14МП, А13Мп и AIMn. Идентифицированы интерметаллические соединения системы А1-Мп, изучены их электрохимические характеристики и показано, что на диаграмме «состав-свойства» сингулярные точки соответствуют составам ИМС и эвтектике.

2. Изучением коррозионно-электрохимического поведения сплавов систем.

А1-Мп-РЗМ (Y, La, Ce, Sm, Yb) в нейтральной среде показано, что для сплава с 0.2% Мп наилучшим модификатором, повышающим коррозионную стойкость сплава, является лантан и иттрий (до 0.01%), а для эвтектического состава (с 1.9% Мп) лантан и иттербий (0.025%). Выявлено, что в ряду РЗМ увеличение их порядкового номера, а следовательно и заряда ядра атома приводит к росту коррозионной стойкости алюминиево-марганцевых сплавов, легированных РЗМ. Показано, что из изученных РЗМ наиболее перспективно применение иттербия для обеспечения максимальной коррозионной стойкости алюминиево-марганцевой эвтектики.

3. Изучением коррозионно-электрохимического поведения сплавов системы.

Al-Fe (до 3%) в среде 3% раствора NaCl, показано, что модифицирование их редкоземельными металлами до 0.10 мас% позволяет двух-четырехкратно повысить их коррозионную стойкость. Наилучшими модификаторами для повышения коррозионной стойкости сплава эвтектического состава Al- 2.18%Fe являются гадолиний и эрбий. При этом, чем ниже концентрация хлорид-ионов в растворе электролита, тем меньшее содержание РЗМ требуется для повышения их коррозионной стойкости против питтинговой коррозии.

4. Изучением механических свойств сплавов систем А1- МпРЗМ (У, Ьа, Се) показано, что повышение предела текучести и пластичности приходится на область значений РЗМ до 0.10 мас%. Выявлено, что РЗМ (до 0.5%) оказывают существенное влияние на пластичность сплава А1−2.18%Ре, которая возрастает в три раза при легировании минимальными содержаниями неодима, гадолиния и эрбия. Изучением акустодемпфирующих свойств сплавов А1- Ре (2.18%)-РЗМ установлено, что наиболее благоприятными добавками, приводящими к увеличению звукопоглащения, являются церий, празеодим и неодим, особенно последний.

5. В системе А1-Ре-У экспериментально подтверждено наличие двухфазных равновесий: А1-УРе2А1ш, УРе2А1ю-УА12, УА12-УРе5>5А1ба5-Ре2А15, Ре4А113-УРе2А1ю. Установлено, что интерметаллическое соединение УРе5>5А1б, 5 плавится конгруэнтно при 990 °C, а УРе2А1ю инконгруэнтно в интервале температур 790−930° С. Показано, что разрезы РегА^-УРе^А^, УА12-УРе^А!^ являются квазибинарными эвтектического типа и принимают участие в триангуляции системы. Определены характеристики нонвариант-ных равновесий на проекции поверхности ликвидуса системы.

6. Изучением влияния технологических факторов (температуры литья и пресс-формы) на параметры электрохимической защиты показано, что условия литья оказывают более заметное влияние на коэффициент полезного использования, чем на рабочий потенциал протектора. Выявлено, что при температуре литья 800 С и нагрева пресс-формы порядка 200° С КПИ алюминиевого сплава достигает повышенных значений.

7. Разработаны и защищены патентами (№ Т7 43 и № Т7 114 Республики Таджикистан) составы анодов-протекторов на основе алюминия, с добавками марганца, железа, индия, олова, цериевого мишметалла для защиты стальных конструкций от коррозии. Разработанные сплавы прошли опытноконструкторские испытания в в/ ч. № 26 266 Российской Федерации с КПИ протектора 88.5%, рабочим потенциалом -0.90 В (свэ) и рабочей плотностью тока 0.30+0.55 А/м. Принят к промышленной эксплуатации протекторный сплав для защиты стального щита ГЭС-3 Варзобского Каскада ГЭС, который с учетом эффективности защиты от коррозии рекомендован к внедрению на остальных ГЭС республики. Экономический эффект от внедрения протекторов на одном щите ГЭС-3 составил 5338 $, ожидаемый экономический эффект в целом на Варзобском Каскаде ГЭС (без защиты водовода) — 37 720 $ США.

1.5.

Заключение

.

При многократном изучении диаграммы состояния системы, А1-Мп различными исследователями, спорным вопросом остается лишь вопрос существования фазы АГпМп. Разрешение данного вопроса связано в первую очередь с чистотой алюминия при' построении диаграммы, поскольку примесные элементы-железо и кремний подавляют образование ИМС А^гМп.

При рассмотрении диаграммы состояния системы алюминий-железо, на основании имеющихся литературных источников понятно, что ИМС имеют важное техническое значение, так как они широко^ используются в. качестве конструкционных материалов, магнитных, тепловых и электрических материалов, поэтому изучение коррозионно-электрохимических и механических свойств сплавов данной системы, в области богатой алюминием (где важную роль играет в первую очередь ИМС РезА1), представляет не только научный, но и практический интерес. Роль фазы БеАЬ велика, так как даже от минимального содержания железа в ней зависит характер коррозии, будет ли происходить питтинговая коррозия, коррозионное растрескивание (КР) или межкристаллитная коррозия (МКК).

На основе анализа диаграмм состояния сплавов систем алюминия с РЗМ (8с, У, Ьа, Се, Рг, N<1, 8 т, вё, Ег и УЪ) можно заключить, что практически все РЗМ имеют низкую растворимость в алюминии притемпературе эвтектики, а у таких элементов, как гадолиний и эрбий она вовсе отсутствует по мнению автора [23]. Общим для всех существующих диаграмм состояния систем А1-Я является то, что они относятся к диаграммам смешанного типа с обязательным наличием эвтектики в области богатой алюминием, а также образования одного и более химических соединений.

Многокомпонентные системы с промежуточными фазами относятся к наиболее распространенным и важным системам: впрактическом отношении. Именно на основании диаграмм состояния данных систем основывается технология" производства сплавов из цветных металлов и деформированных полуфабрикатов. Поэтому изучение таких систем, и установление общих закономерностей в их строении является необходимой как в научном, так и в практическом отношении;

Современное развитие производствапредъявляет: высокие требования к: надежности и стойкости конструкционных материалов и совершенствованию методов их защиты. Надежная и длительная работа материала в условиях эксплуатации обеспечивается конструкционной прочностью, т. е. комплексом механических свойств. Критерии, прочности материала определяются условием его работы (воздействие агрессивности среды, температурного фактора, вибрации и т. д.). Поиск нового состава сплава на основе алюминиясоответствующийданным условиям возможен, путем рационального легирования с дальнейшим изучением коррозионно-электрохимических, механических, аку-стодемпфирующих и теплофизических свойств.

При использовании катодной защиты за счет «внутренних» источников тока (протекторов) основным вопросом остается повышение КПИ, что позволит снизить потери металла, а следовательно увеличить срок службы протекторов. При этом, теоретически, в качестве основного металла необходимо использовать в качестве основы металл высокой чистоты. Нона практике, вероятнее всего, перспективным направлением в расширении области использования протекторной защиты следует считать разработку новых-составов протекторных материалов на основе алюминия технической чистоты.

На основе выполненного анализа литературы сформулированы две основные задачи, направленные на решение следующих народно-хозяйственных проблем:

1. Разработка новых протекторных материалов на основе алюминия с марганцем, железом и микродобавками редкоземельных металлов с повышенными физико-химическими свойстами, обеспечивающими эффективную защиту стальных конструкций от коррозионного разрушения.

2. Создание новых конструкционных сплавов на основе систем А1-Мп и Al-Fe с микродобавками редкоземельных металлов с повышенными антикоррозионными и механическими свойствами.

ГЛАВА П. Материалы и методики исследований 2:1. Получение сплавов.

Получение алюминиевых сплавов, содержащих РЗМ связано с трудностями синтеза из-за высокой химической активности вводимых в алюминий компонентов, к тому же температура плавления двойных и тройных сплавов значительно превышают температуры плавления чистых компонентов. Применение лигатур дает возможность уменьшить угар дефицитных легирующих металлов, а также получить сплавы исследуемых систем при более низких температурах и с однородным химическим составом. Сплавы для исследования получали из алюминия марок: -A6N0 (ТУ-АНТ-006−88) 99.9999% Al, -А995 (ГОСТ 11 069−74) 99.995% Al,.

— технический алюминий марок А8, А6, А5(ГОСТ4784−74*),.

— марганца электролитического МрОО (ГОСТ 6008−82) чистотой 99.95% Мл,.

— железа-ЧДА,.

— иттрия- 99.87 Y (ИтМ-1 ТУ 48−295−85), -скандий металлический марки СкМ-1, -олово марки ОСЧ, -индий марки In-000,.

— иттербий марки Итб М1(ТУ 48−4-204−72), а также остальные редкоземельные металлы с содержанием примесей не более 0.02 мас%.

Сплавы (на основе системы А1-Мп) готовили в вакуумной печи электросопротивления СНВЭ-1.39/06 в корундовых тиглях в атмосфере инертного газа. и вакуумно-дуговой печи (на основе системы Al-Fe) с нерасходуемым вольфрамовым электродом, в атмосфере аргона в присутствии губчатого титана в качестве геттера при температурах 1000, 1300° С (в зависимости от состава) на основе следующих лигатур: А1-Мп (10%), Al-Fe (3%), AlРЗМ (2%). Шихтовка сплавов проводилась с учетом угара металлов. Дальнейшим исследованиям подвергались сплавы, вес которых отличался от шихты не более чем на 1%. Из полученных таким образом сплавов, в стальной изложнице отливали цилиндрические образцы диаметром 8 мм и длиной 120 мм.

В процессе работы использованы методы физико-химического анализа: металлографический, рентгенофазовый и дифференциально-термический, а также химический анализ с применением сканирующего электронного микроскопа. Микроструктурный анализ сплавов. Металлографические исследования позволяют наблюдать изменение микроструктуры в зависимости от состава. Микро-струкгурный анализ позволяет определить и сфотографировать наличие гомогенных и гетерогенных областей, а также интерметаллических фаз, наблюдать включение примесей, вид и расположение второй фазы. Микроструктуры сплавов исследовали на металлографическом микроскопе «ЫеорЬо^Г' при 400- кратном увеличении при фотографировании. Подготовка образцов проводилась согласно рекомендациям авторов [96,97].

Для исследования, готовились шлифы следующим образом: образец заливали эпоксидной, смолой или самотвердеющей пластмассой «протакрил». Затем шлифовали на наждачной бумаге убывающих размеров и полировали на сукне с использованием алмазной пасты и суспензии оксида хрома. Для" выявления микроструктуры сплава образцы подвергались травлению различными травителями в зависимости не только от состава сплава, но и от наличия присутствующей фазы. Так, например, фазу А1бМп растворяют реактивом 50 (в растворе 1 г №ОН на 100 мл Н20 в течение 10 мин при температуре 50° С) быстрее, чем фазу А14МП, которая может приобрести темный цвет после продолжительного травления. Необходимо отметить, что гомогенизированные и неполностью отожженные сплавы алюминия с марганцем нельзя травить каким-либо известным реактивом для выявления границ зерен. Из большого числа опробированных реактивов наиболее удачным, на наш взгляд, является реактив 26 (0.5 мл 40% НБ растворенного в 100 мл Н2О травят в течении 5−10 сек) [98].

На рис. 2.1 показаны микроструктуры интерметаллических соединений А1бМп, А13Мп и А1Мп.

Рис. 2.1. Микроструктуры ИМС: аА1&МП, б — А13Мп, в — А1Мп.

В связи с высокой чувствительностью РЗМ к коррозии в воде и на воздухе в качестве шлифовальной жидкости использовали керосин, чтобы избежать переноса абразивных частиц при переходе на более тонкую наждачную бумагу. Образец после каждой стадии промывали в чистом керосине. Полирование поверхности микрошлифа осуществляли механически, на сукно периодически наносили оксид хрома, предварительно взмутненный в керосине. После травления микрошлиф промывали спиртом и высушивали фильтром. Выявленные микроструктуры фиксировали на специальных особоконтрастных фотопленках типа М-200, М-300, предназначенных для микроструктурного анализа (рис 2.2).

Результаты химического анализа, проведенного на сканирующем электронном микроскопе сплавов систем Al-Mn-Sc и др. показали присутствие примесей: железо — до 0.07% и цинк — 0.01 мас%.

Одним из основных методов физико-химического анализа для расшифровки фазового состава сплавов является рентгенофазовый, который проводился на установках ДРОН 1.5 и HZG-3 с использованием характеристического хромового и медного излучения. Образцы в виде порошка подготавливали в агатовой ступке, перемешивались со спиртом и в виде смеси наносились на кювету из оргстекла для снятия дифрактограмм. Расшифровку рентгенограмм осуществляли методом сравнения их с рентгенограммами чистых компонентов и двойных ИМС.

В табл. 2.1−2.3 приводятся результаты обработки дифрактограмм ИМС, где: h, k, 1 — индексы Мюллера, а, в, с — периоды решеток, I / Ii — интенсивность излучения,.

Q — угол отражения, рассчитанный по формуле Вульфа-Брега: 2d*sin Q = K где X = const = 1.5405 (для меди).

Фазовый состав алюминиево-железовых сплавов в зависимости от имеющихся данных определяли следующим образом: для фаз, с данными только типа и размеров ячейки, рассчитывали теоретические дифрактограм-мы, т. е. межплоскостное расстояние (d) и интенсивность (J), полученные при расчете экспериментальной дифрактограммысовпадение (в пределах ошибки опыта) экспериментально полученных d и J с теоретическими свидетельствует о наличии в смеси искомой фазы, в противном случае фаза отсутствует [99]. в).

Рис. 2.2. Характерные микроструктуры (х 400) сплавов системы А1а) 80% УРегМо б) 35% УРе5.5А1б, 5.

20% эвт (А1 + УРе2А1 ю) 65% Ре2А15 в) 80% Ре4А11з г) 80% УРе5>5А1б, 5.

20% УРегАЬо 20% Ре2А15.