Структура и механические свойства сплавов системы Al-Fe-Cr для повышенных температур, упрочненных наноквазикристаллическими частицами и дополнительно легированных Ti, Mo и Nb

Abstract

Исследовано влияние дополнительного легирования Ti, Nb и Mo на повышение рабочей температуры наноструктурных сплавов системы Al—Fe—Cr, в которых алюминиевая матрица упрочнена квазикристаллическими частицами. Прутки исследованных сплавов диаметром 6 мм получены из водораспыленных порошков экструзией без спекания. Благодаря разработанным режимам изготовления полуфабрикатов во всех прутках исследуемых составов сохранена двухфазная структура порошка — алюминиевая матрица, упрочненная наноквазикристаллическими частицами. Все исследованные сплавы демонстрируют высокую термическую стабильность. Наиболее стабильным по уровню твердости при отжиге при 400 °С является сплав Al₉₄Fe₂,₅Cr₂,₅Mo₀,₅Ti₀,₅. Наивысшими прочностными характеристиками при 400 °С обладают сплавы, дополнительно легированные Nb .

Досліджено вплив додаткового легування Ti, Nb і Mo на підвищення робочої температури наноструктурних сплавів системи Al—Fe—Cr, в яких алюмінієва матриця зміцнена квазікристалічними частинками. Прутки досліджених сплавів діаметром 6 мм отримані з водорозпилених порошків екструзією без спікання. Завдяки розробленим режимам одержання напівфабрикатів у всіх прутках досліджуваних складів збережено двофазну структуру порошку — алюмінієву матрицю, зміцнену наноквазікристалічними частинками. Всі досліджені сплави демонструють високу термічну стабільність. Сплав Al₉₄Fe₂,₅Cr₂,₅Mo₀,₅Ti₀,₅ є найбільш стабільним за рівнем твердості при відпалі при 400 °С. Найвищою міцністю при 400 °С володіють сплави, які додатково леговані Nb.

The effect of additional alloying by Ti, Nb and Mo to the increase of operating temperature of nanostructured Al—Fe—Cr alloys with aluminum matrix reinforced by quasicrystalline particles were studied . Rods from investigated alloy with a diameter of 6 mm were obtained by extrusion of water-atomized powders without sintering. Due to designed regimes, the two-phase structure of powders (aluminum matrix reinforced by nanoquasicrystalline particles) was obtained in all studied compositions. All investigated alloys exhibit the high thermal stability. Alloy Al₉₄Fe₂,₅Cr₂,₅Mo₀,₅Ti₀,₅ is the most stable at the level of hardness during the annealing at 400 °С. The highest level of strength at 400 °С show the alloys additionally alloyed by Nb.