Анализ структуры на границе контактного плавления АМг6 и сплавов на основе Zn

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучены процессы контактного плавления сплава АМг6 с твердым припоем Zn–Cu–Al и модельным сплавом Zn–Al, а также структура зоны контактного сплавления. Получение образцов проводили в два этапа. На первом этапе проводили механическое нанесение припоя (лужение) на поверхность пластин АМг6, на втором – полученные композитные образцы подвергали термической обработке, при которой варьировали время выдержки в жидком состоянии. По данным металлографического и рентгеноструктурного анализа, а также дифференциальной сканирующей калориметрии показано, что уже на стадии лужения происходит активное взаимодействие Zn и Al, что приводит к образованию развитой морфологии в зоне соединения. Наличие меди в припое HTS-2000 снижает температуру плавления сплава Zn–Al на 30–40°С и улучшает условия контактного взаимодействия с матрицей АМг6. Активная диффузия цинка обеспечивает формирование обширной зоны подплавления при термической обработке. Следует отметить, что области, богатые цинком, при кристаллизации содержат интерметаллидную фазу Zn5Cu, которая препятствует образованию интерметаллидов на основе системы ZnMg, что не приводит к охрупчиванию зоны контакта.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. А. Баталова

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: elizaveta.smagina.97@mail.ru
Россия, Ижевск

Л. В. Камаева

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН

Email: lara_kam@mail.ru
Россия, Ижевск

И. В. Шутов

Удмуртский государственный университет

Email: elizaveta.smagina.97@mail.ru
Россия, Ижевск

М. Н. Королев

Удмуртский государственный университет

Email: elizaveta.smagina.97@mail.ru
Россия, Ижевск

М. Д. Кривилев

Удмуртский федеральный исследовательский центр УрО РАН; Удмуртский государственный университет

Email: elizaveta.smagina.97@mail.ru
Россия, Ижевск; Ижевск

Список литературы

  1. Алюминиевые сплавы. Состав, свойства, технология, применение. / Ред. Белецкий В.М. Киев: Коминтех, 2005. 365 с.
  2. Бродова И.Г., Попель П.С., Барбин Н.М., Ватолин Н.А. Исходные расплавы как основа формирования структуры и свойств алюминиевых расплавов. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. 367 с.
  3. Kamaeva L.V., Lad’yanov V.I., Ryltsev R.E., Chtchelkatchev N.M. // J. Molecular Liquids. 2020. V. 299. P. 112207. https://doi.org/10.1016/j.molliq.2020.114636
  4. Баталова Е.А., Камаева Л.В. // Химическая физика и мезоскопия. 2021. Т. 23. № 3. С. 325. https://doi.org/10.15350/17270529.2021.3.29
  5. Камаева Л.В., Корепанов А.Ю., Ладьянов В.И. // Теплофизика высоких температур. 2018. Т. 56. № 4. С. 534. https://doi.org/10.1134/S0040364419020066
  6. Бельтюков А.Л., Стерхова И.В., Ладьянов В.И., Хуснутдинов Р.М., Мокшин А.В. // Журнал физической химии. 2022. Т. 96. № 12. С. 1724. https://doi.org/10.31857/S004445372212007X
  7. Бродова И.Г., Ширинкина И.Г., Распосиенко Д.Ю., Акопян Т.К. // Физика металлов и металловедение. 2020. Т. 121. № 9. С. 987. https://doi.org/10.31857/S001532302009003X
  8. Бродова И.Г., Кленов А.Н., Ширинкина И.Г., Смирнов Е.Б., Орлова Н.Ю. // Физика металлов и металловедение. 2021. Т. 122. № 12. С. 1309. https://doi.org/10.31857/S0015323021120032
  9. Шуркин П.К., Белов Н.А., Мусин А.Ф., Аксенов А.А. // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 2020. № 1. С. 48. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2020-1-48-58
  10. Справочник по пайке. / Ред. Лоцманов С.Н., Петрунин И.Е. и д.р. М.: Машиностроение, 1975.
  11. Измайлов В.В., Новоселова М.В. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. № 8. С. 64. https://doi.org/10.31857/S1028096022050119
  12. Карамурзов Б.С., Кутуев Р.А., Понежев М.Х., Созаев В.А., Шерметов А.Х., Шокаров А.А. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 6. С. 109. https://doi.org/10.31857/S1028096021030055
  13. Sekulic D.P., Galenko P.K., Krivilyov M.D., Walker L., Gao F. // Int. J. Heat Mass Transf. 2005. № 12. P. 2372. https://doi.org/10.1016/j.ijheatmasstransfer.2005.01.034
  14. Shutov I.V., Kamaeva L.V., Krivilyov M.D., Yu C.-N., Mesarovic S.Dj., Sekulic D.P. // J. Crystal Growth. 2020. V. 530. P. 125287. https://doi.org/10.1016/j.jcrysgro.2019.125287
  15. Bazhenov V.E., Pashkov I.N., Pikunov M.V., Cheverikin V.V. // Mater. Sci. Technol. 2016. V. 32. №8. P. 752. https://doi/org//10.1179/1743284715Y.0000000135
  16. Bazhenov V.E., Pikunov M.V., Pashkov I.N. // Russ. Metall. 2018. V. 2018. № 5. P. 445. https://doi.org/10.1134/S0036029518050026
  17. Shapiro L.A. // Welding Journal. 2009. V. 88. № 10. P. 43.
  18. Шутов И.В., Камаева Л.В., Баталова Е.А., Королев М.Н., Кривилев М.Д. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. № 8. C. 80. https://doi.org/10.31857/S1028096022080167
  19. Sterkhova I.V., Kamaeva L.V. // J. Non-Cryst. Solids. 2014. V. 401. P. 250. https://dx.doi.org/10.1016/j.jnoncrysol.2014.01.027
  20. Диаграммы состояния двойных металлических систем: Справочник: В 3 т.: Т. 1 / Ред. Лякишев Н.П. М.: Машиностроение, 1996. 992 с.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Морфология исходных образцов: сплава АМг6 (а), припоя HTS-2000 (б) и сплава Zn97.5Al2.5 (в)

Скачать (625KB)
3. Рис. 2. Кривые ДСК исходных сплавов (а): припоя HTS-2000 (1) и сплава Zn97.5Al2.5 (2), а также АМг6 (б) при нагреве со скоростью v = 10°C/мин

Скачать (147KB)
4. Рис. 3. Морфология (а) и рентгенограмма (б) слоя припоя после его механического нанесения (лужения) на поверхность АМг6

Скачать (349KB)
5. Рис. 4. Морфология (a) и данные РСА (б) припоя HTS-2000 после нагрева до температуры 400°С и охлаждения с v = 50–100°C/мин

Скачать (570KB)
6. Рис. 5. Термограмма ДСК нагрева с v = 10°C/мин композита HTS-2000/АМг6, полученного после лужения

Скачать (55KB)
7. Рис. 6. Морфология композитов HTS-2000/АМг6 после термообработки ТО1 (а–в) и ТО2 (г–е)

Скачать (781KB)
8. Рис. 7. Распределение компонент припоя HTS-2000 на подложке АМг6 после ТО2 по данным энергодисперсионного анализа (а) по линии, включающей различные фазы на поверхности шлифа (б)

Скачать (333KB)
9. Рис. 8. Структура сплава Zn97.5Al2.5 в области контакта с АМг6 после ТО2

Скачать (236KB)

© Российская академия наук, 2024