4 / 20
В.В. Ковалев, Р.С. Михеев, Н.В. Коберник
96
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. Машиностроение. 2016. № 4
морфологическим составом) и прочностными свойствами соединения до сих
пор не установлено. В результате исследования образцов из интерметаллидов на
разрушение под действием сжимающих и растягивающих сил выявлено, что
характер разрушения хрупкий с отсутствием площадки текучести [5]. Показате-
ли временного сопротивления на разрыв интерметаллидов системы Fe
x
Al
y
, за
исключением FeAl и Fe
3
Al, намного меньше таких показателей АРМКО-железа
и алюминия, которые являлись исходными материалами для получения интер-
металлидов в целях исключения влияния углерода на свойства интерметаллида
(табл. 1).
Таблица 1
Основные виды интерметаллидных соединений системы Fe
х
–Al
y
и их свойства [5]
Интер-
металлид
Тип кристаллической
решетки
Содержание
алюми-
ния, % ат.
Микро-
твердость,
HB
σ
в
, МПа
при растяже-
нии
при сжа-
тии
FeAl
3
Моноклинная
74,5…76,5
1050
15
45
Fe
2
Al
5
Орторомбическая
70…73
1150
17
75
FeAl
2
Триклинная
66…66,9
910
42
60
Fe
2
Al
3
Кубическая
58…65
–
–
–
FeAl
DO3
23…55
530
>
100
980
Fe
3
Al
Кубическая
объемно-
центрированная
23…34
400
>
100
900
Примечание.
Для А00 σ
в
= 60 МПа; для АРМКО-железа σ
в
= 260 МПа.
Механизм образования и роста интерметаллидной прослойки можно
разделить на несколько этапов (рис. 2) [5]:
– взаимная диффузия контактирующих металлов с различной скоростью,
возникновение локально пересыщенных твердых растворов вокруг дефектов
кристаллического строения со стороны алюминий (рис. 2,
а
);
– образование первых центров новой фазы в дефектных участках с повы-
шенной концентрацией диффундирующего элемента со стороны алюминия
(рис. 2,
б
);
– поперечный рост интерметаллидной фазы вдоль плоскости стыка со сто-
роны алюминия (рис. 2,
в
);
– смыкание и нормальный рост первого слоя интерметаллидной прослойки
со стороны алюминия (рис. 2,
г
);
– образование первых центров второй интерметаллической прослойки,
продолжение нормального роста первой интерметаллической прослойки со
стороны стали (рис. 2,
д
);