We have created ligvidus surface projection and equilibrium diagram of the system Al-Li-Al<sub>2</ sub>Се using the method of different and thermal analysis of some polythermal sections of Al-Li-Al<sub>2</ sub>се.


Область наук:

  • хімічні науки

  • Рік видавництва: 2006


    Журнал: Доповіді Академії наук Республіки Таджикистан


    Наукова стаття на тему 'квазібінарних розрізи і проекція ликвидуса системи Al-Li-Al2Ce'

    Текст наукової роботи на тему «квазібінарних розрізи і проекція ликвидуса системи Al-Li-Al2Ce»

    ?Доповіді АКАДЕМІЇ НАУК РЕСПУБЛІКИ ТАДЖИКИСТАН

    2006, том 49, №8

    ФІЗИЧНА ХІМІЯ

    УДК 669.715.34.654

    Член-кореспондент АН Республіки Таджикистан І.Н.Ганіев,

    Н.І.Ганіева, А.Д.Шамсіддінов квазібінарних розріз і ПРОЕКЦІЯ ликвидус СИСТЕМИ

    А1-И-А12Се

    Фазовий рівновагу в системі Л1-И-Се за результатами рентгенофазового і мікрострук-турне аналізів побудовано авторами [1] в повному концентраційному інтервалі при 773 К (50-100ат.% Л1) і при 423 К (0 ^ 50ат.% Л1). В потрійну систему алюміній-літій-церій поширюється розшарування, яке має місце в подвійній системі літій-церій [2]. Глибина розшаровування поширюється до ~ 20 ат.% Алюмінію. Алюмінієвий твердий розчин знаходиться в рівновазі з подвійними интерметаллидами Л1цСе3 і Л1И. Крім того, з'єднання Л1цСе3 знаходиться в двофазному рівновазі з интерметаллидами Л14И9, Л12И3 і літієм. Потрійних сполук в системі не виявлено [3].

    Матеріал і методика експерименту

    Для побудови політермічні перетинів і проекції поверхні ліквідусу системи Л1-И-Л12Се сплави були синтезовані у вакуумній печі опору типу СВНЛ-1,31 / 16 З в атмосфері очищеного гелію під надлишковим тиском 0.15 МПа в тиглях з оксиду алюмінію. У разі відхилення маси шихти від маси отриманого сплаву більше ніж на 3% отн, плавку повторювали спочатку.

    В якості вихідних матеріалів при синтезі сплавів використовували метали наступної чистоти: алюміній - 99.995%, літій - 98.1%, церій - 99.87%. Отримані сплави піддавали термічній обработке- гомогенізований відпалу в запаяних під вакуумом кварцових ампулах при 773 К і 423 К протягом 720 ч з подальшим гартом в холодній воді.

    Диференційно-термічний аналіз сплавів масою 0.5 г здійснювали в корундових тиглях на установці ВДТА-8М, в середовищі гелію марки ВЧ при швидкостях нагрівання і охолоджування 40-80 К / хв. Датчиком температури служила термопара W-W + Re (20%). Температуру термічних ефектів визначали за кривими нагрівання, так як при охолодженні спостерігали переохолодження сплавів. Похибка у визначенні значень температур термічних ефектів не перевищувала ± 1% від вимірюваної величини.

    Рентгенофазовий аналіз сплавів проводився методом порошку. Порошок сплаву для рентгенофазового досліджений готували в агатової ступці під вакуумним маслом ВМ-1. Насипали порошок на поверхню каретки (підставки від ДРОН-1.5) так, щоб він тонким рівномірним шаром вкрив середню її частина (робочу поверхню). Після чого каретку зі зразком вставляли в апарат і знімали дифрактограмі від 10 до 90 градусів за показаннями лічильника апарату. При підготовці порошків в агатової ступці після кожного

    зразка для видалення пилу і жиру промивали ступку ацетоном, потім спиртом, по кілька разів.

    Через високу хімічної активності літію і церію отримати хороші мікроструктури сплавів металографічним методом не вдалося. Тому основний упор нами був зроблений на рентгенофазового і диференційно-термічний методи аналізів.

    Результати експерименту та їх обговорення

    Політермічні розрізи системи ЛІ-Ьі-ЛІ2Се. В результаті проведених досліджень в області, багатій алюмінієм, встановлені наступні двофазні рівноваги: ​​^ Се-П; Al2Ce-AlLi; ^^ - ^ 1

    Розріз Л12Се-Ьі (мал.1а). Дослідження сплавів даного розрізу методами РФА і ДТА показали, що всі вони складаються з двох фаз: а- твердого розчину на основі Al2Ce і в -твердих розчину на основі літію. Взаємна розчинність компонентів в даній системі незначна. На термограммах всіх сплавів, розташованих на зазначеному розрізі, виявлено по два термічних ефекту, перший з яких відноситься до кристалізації твердого розчину на основі Al2Ce, і другий термічний ефект відноситься до перитектической

    реакції Ж + а-ДЬСе ^ Р ^, що протікає при 873 К і ~ 93 ат.% Li. Таким чином, розріз Al2Ce-Li є квазібінарних системою перитектического типу.

    Розріз Л12Се-Л1И (рис.1б). Сплави даного розрізу також досліджувалися методами РФА і ДТА. Показано, що всі сплави є двофазним. За результатами дослідження побудовано політермічні перетин Al2Ce-AlLi. Як видно з рис.1б, система є евтектичною з обмеженою розчинністю компонентів. Евтектика кристалізується при

    843 К по реакції Ж ^ a-Al2Ce + P-AlLi.

    Розріз ЛІ4Се-ЛІЬі (рис.1в). З огляду на те, що інтерметаліди Al4Ce плавиться інконгурент-но, сплави даного розрізу при температурі вище 878 К не є квазібінарних. Це підтверджується даними ДТА, тобто на термограммах сплавів виявляється не менше трьох термічних ефектів, що відносяться відповідно до первинної кристалізації Al2Ce, Al4Ce і евтектики (Al2Ce + AlLi). Розріз Al4Ce-AlLi перетинає поле кристалізації Al2Ce і ЧИ! Таким чином, сплави даного розрізу є частково квазібінарних. Всі сплави розрізу остаточно кристалізуються при 878 К за перитектической реакції Ж + Al2Се- ^ |P-Al4Се. При 853 К в сплавах зазначеного розрізу виявлено евтектоїдна перетворення

    P-Al4Се ^ a-Al4Се + y-AlLi. Всі сплави розрізу Al4Ce-AlLi в твердому стані двофазним: Al4Ce і AlLi.

    Проекція поверхні ліквідусу системи ЛІ-Ьі-ЛІ2Се. Квазібінарних розрізи Al2Ce-Li і Al2Ce-AlLi дозволили нам тріангуліровать систему AlLi-Ce в області AlLi-Al2Ce на наступні самостійні вторинні системи: Al-Al2Ce-AlLi і Al2Ce-AlLi-Li. Схема сингулярной тріангуляції системи Al-Li- Al2Ce пунктиром показана на рис.2.

    Вторинна система Л1-Л12Се-Л1И У даній вторинної системі виявлено два чотирьохфазна рівноваги в точках Р1 і Еь чотирьохфазна рівновагу в точці Е1 відноситься до

    евтектичних перетворенню Ж ^ А1 + А14Се + А1И, яке протікає при 753 К. Перітек-

    тическое перетворення Ж + А12Се ^ А1И протікає при 808 К. Лінії моноваріантних евтектичних рівновазі е1Е1, е2Е2, е3Р1, Р1Е1, р1Р1 ділять систему на області кристалізації: алюмінію - е1Е1е2, А14Се-е1Е1Р1 р1; А1И- е2Е1Р1е3, А12Се- р1Р1е3. Кристалізація сплавів даної системи закінчується при 753 К в точці Е1.

    Вторинна сістемаЛ12Се-Л1И-И обмежена двома системами евтектичного типу: А12Се-А1И; А1И-И і системою монотектіческого типу А12Се-И. Все моноваріантние лінії сходяться в нонваріантной точці є4, де спостерігається нонваріантное трифазне евтектичну рівновагу Ж ^ А14И9 + И.

    В цілому система складається з 7 полів первинної кристалізації: алюмінієвого твердого розчину, А14Се, А12Се, А1И, А12И3, А14И9 і твердого розчину на основі літію. Координати нонваріантних рівноваг системи наведені в таблиці.

    Таблиця

    Характеристики нонваріантних рівноваг в сплавах системи А1-Ьі-А12Се

    Нонваріантная точка (рис.2) Рівновага Концентрація компонентів, ат. % Температура рівноваги, К

    А1 Ьі Се

    Єї Ж ~ А1 + А14Се 96.0 - 4.0 91з

    Є2 Ж ~ А1 + А ^ и 74.0 26.0 - 869

    Єз Ж ~ АЬСе + АІЬі 49.5 48.5 2.0 84з

    Є4 АІ4Ьі9 + Ьі 2.0 98.0 - 450

    Є5 Ж ~ Се + Р-Ьі - 89.91 10.09 з8з

    Рї Ж + АІ2СЄ ~ АІ4СЄ 79.0 - 21.0 1508

    Р2 Ж + А ^ и ~ А12Ьіз 2з.0 77.0 - 79з

    Рз Ж + А12Ьіз АІ4Ьі9 10.0 90.0 - 60з

    Р4 Ж + АІ2СЄ ~ Li 1.1 97.0 1.9 87з

    Еї Ж ~ Al + AlLi + Al4Ce 50.5 47.0 2.5 75з

    Рї Ж + АІ2СЄ ~ АІ4СЄ + АІЬі 75.7 20.9 З.4 808

    Р2 Ж + АІ2СЄ ~ AlLi + АІ2Ьіз 57.6 з8.4 4.0 61з

    Рз АІ2СЄ А12Ьіз + АІ4Ьі9 12.2 85.5 2.з 505

    Р4 Ж + АІ2Се ~ АІ4Ьі9 ++ Ьі 7.З 90.0 2.7 465

    висновки

    З використанням методів рентгенофазового, диференційно-термічного і металографічного аналізів побудовані псевдодвойние політермічні розрізи і проекція поверхні ліквідусу діаграми стану Al-Li-Ce, в області Al-Li- Al2Ce. Виконана сингулярна тріангуляція системи.

    Інститут хімії ім. В.І. Нікітіна Надійшло 27.10.2006 р.

    АН Республіки Таджикистан

    ЛІТЕРАТУРИ

    1. Шамсіддінов А.Д., Ганієв І.М., Кінжібало В.В., Карімов Н.К. - Известия вузів. Кольорова металургія. 1991 року, №2, С.86-90.

    2. Ганієв І.М., Назаров Х.М., Одинаев Х.О. Сплави алюмінію з РЗМ. - Душанбе: Маоріф, 2005, 250 с.

    І.Н.Еаніев, Н.І.Еаніева, Г.Ч, .Шамсіддінов БУРРІШ ^ ОІ КВАЗІБІНАРЙ ВА СОЯІ ликвидус СІСІСТЕМАІ

    Al-Li-AliCe

    Бо усуль тахліла диференціалом - терміки ба'зе буррішхоі політермікіі сістемаа Al-Li-Al2Ce омухта Шуда, бо істіфода аз онхо сояі ликвидус ва діаграммаі холатов система Сохта шудааст.

    I.N.Ganiev, I.N.Ganieva, A.J.Shamsidinov POLYTHERMAL SEKTION AND LIGVIDUS TIOM OF THE SYSTEM Al-Li-АЬСе

    We have created ligvidus surface projection and equilibrium diagram of the system Al-Li-А ^ Се using the method of different and thermal analysis of some polythermal sections of АШ-А'Се.


    Завантажити оригінал статті:

    Завантажити