Главная > Разное > Диаграммы равновесия металлических систем
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

Метод электролитического выделения и его применение

Из предыдущих разделов можно заключить, что построение полной диаграммы равновесия тройной системы — очень сложный процесс. При благоприятных обстоятельствах в некоторых системах бывает легко дифференцировать различные твердые фазы и увязать их с соответствующими частями поверхности ликвидус. В других системах при построении диаграммы равновесия может встретиться много трудностей. Так, в бинарной системе алюминий — хром существуют две фазы, состав которых выражается формулами Рентгенограммы этих фаз очень схожи и отличаются только несколькими слабыми линиями. Реактив для травления, устанавливающий ясное различие между этими двумя фазами, неизвестен. Длительное изучение может дать исследователю возможность установить небольшое характерное различие, но тем не менее отличить эти фазы одну от другой методом микроскопического анализа очень трудно, и поэтому их выявление в тройных сплавах может оказаться невозможным. В таком случае очень ценным является метод выделения из сплава отдельных фаз.

В сплавах летучего металла X иногда можно определить точки ликвидус и солидус только при относительно низком содержании этого металла. Но слиток, с которого снимались кривые охлаждения, может содержать фазы, богатые компонентом X, и выделение таких фаз представляет большой интерес. Таким же образом в тройной системе в которой

компонент С характеризуется гораздо более высокой точкой плавления, чем А или В, возможно изучение только сплавов, находящихся у стороны тройной модели. Эти же сплавы могут содержать фазы относительно богатые компонентом С, определение которых очень денно.

Во многих упомянутых выше системах электрохимические свойства различных фаз могут быть такими, что невозможно разделение твердого сплава на составляющие. Однако в некоторых случаях одна или две фазы в силу своих свойств могут быть выделены электролитически. Этот метод впервые был применен для выделения частиц карбида из стали, где феррит относительно химически активен и может быть растворен анодным травлением. Например, титанистая сталь, содержащая азот, может иметь в структуре многочисленные мелкие кристаллики цементита и титанистой фазы (карбид нитрид) переменного состава. В этом случае при анодном травлении в водном растворе соляной кислоты будет полностью растворяться феррит, а карбидная и нитридная фазы останутся нерастворенными. Этот метод был использован при исследовании тройных сплавов алюминия, содержащих переходные металлы. В этом отношении блестящей по результатам является работа Рэйнора [202] и его сотрудников. В сплавах этого типа, богатых алюминием (например, обычно имеется матрица с повышенным содержанием алюминия, которая легко растворяется в кислоте, а также фазы, содержащие переходный элемент (например, часто значительно больше сопротивляющиеся анодному травлению. В таких случаях метод электролитического выделения может быть применен для нескольких целей, из которых нужно отметить следующие.

Может случиться, что вследствие экспериментальных трудностей (например, связанных с установлением различия между фазами или из-за сложности системы точно не известно, к какой части поверхности ликвидус относится данная твердая фаза. В таком случае выплавляется сплав соответствующего состава, который очень медленно охлаждается до тех пор, пока не начнется первичное выделение. Затем полужидкий сплав выдерживается в течение суток в области между температурами первичного и вторичного выделения, и затем соответственно природе сплава закаливается или быстро охлаждается. Полученный таким образом металл будет иметь относительно крупные кристаллы, образованные во время медленного охлаждения и выросшие в течение отжига, а также

(кликните для просмотра скана)

значительно более тонкую структуру быстро охлажденной жидкости. Часть сплава оставляют для микроскопического исследования, а остаток подвергают анодному травлению в установке, приведенной на рис. 238. При благоприятных условиях во время этой обработки будет растворяться богатая алюминием матрица и оставаться смесь мелких и крупных кристаллов; крупные кристаллы могут быть удалены щипцами. На рис. 239 приведены фотографии кристаллов, полученных таким путем Рейнором и Вэйкеманом. Данный пример указывает на возможности описанного метода разделения фаз.

Часть металла, не подвергавшаяся анодному травлению, должна быть исследована под микроокопом; при этом устанавливается, пригодны ли кристаллы для химического анализа. Если, например, микроскопическое исследование показывает, что большие кристаллы содержат включения другой фазы, то они в этом случае не пригодны для химического анализа. Метод электролитического травления также не применим к кристаллам, которые в результате перитектической реакции имеют два слоя, и одна фаза скрывается за поверхностным слоем другой (см. рис. 71). Метод электролитического разделения всегда бывает до некоторой степени ненадежным, так как нельзя быть уверенным, что в изучаемых кристаллах нет каких-либо включений. Следовательно, этот метод работы требует большой аккуратности и применим только после полного исследования образца сплава, отобранного для выделения кристалла. Когда соблюдаются все необходимые предосторожности, метод электролитического разделения дает хорошие результаты.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление