Труды КНЦ вып.9 (ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ вып. 1/2018(9) часть 1)

Целью работы было изучение возможности разработки подходящего метода, позволяющего получить слиток сплава (ХС-06), удовлетворяющего условиям ХС-06 УЛО.021.010 ТУ. Сплав предназначен для изготовления металлокерамических материалов и, в частности, используется для напыления тонкопленочных элементов микроприборов и микросхем. Работа проводилась на основании договора с ООО «ГИРМЕТ». Поиск литературных данных дал незначительное количество информации о физико-химических характеристиках сплава и показал почти полное отсутствие информации о литейных технологиях. В связи с этим были использованы опыт и технологии, разработанные в лаборатории в ходе работ над кремний-алюминиевыми и силицидными распыляемыми мишенями [1, 2]. Двумя способами плавления и охлаждения были выплавлены слитки сплава Cr5Si3. Плавка проводилась в индукционной печи «ИСТ-0,06». По первому способу сплав выплавляли в графитовом тигле, максимальная температура процесса была ~ 1800 оС. Во втором способе сплав выплавляли в корундовом тигле объёмом 100 см3, в свою очередь размещённом в графитовом тигле. В этом эксперименте максимальная температура процесса была ~ 1800 оС. Результаты химического анализа образцов выплавленных слитков (первый способ): Наименование Cr 5 Si 3 Основа Si Cr, % 73 C , % 3,1 Второй способ: Наименование Cr 5 Si 3 Cr, % 64 Si, % 24,1 C , % 0,63 Металлографические исследования микрошлифов проводили с использованием оптического микроскопа “Versamet”. Характеристики структурных составляющих сплава обрабатывали с использованием компьютерной программы Videotest. Микроструктура сплавов представлена на рисунках 1 и 2. Рис. 1. Микроструктура образца сплава, выплавленного первым способом. Увеличение 300: 1 — основная фаза; 2 — вторая фаза Рис. 2. Микроструктура образца сплава, выплавленного вторым способом. Увеличение 300: 1 — основная фаза; 2 — средняя фаза; 3 — наименьшая фаза Образец, взятый из слитка, выплавленного по первому способу, имеет развитую пористую структуру (~ 40 % пор). Визуально поверхность однородна, но в некоторых местах заметен более светлый тон, что позволяет говорить о вероятном присутствии второй фазы. Оценочно: вторая фаза занимает площадь порядка 3 %. Образец, взятый из слитка, выплавленного по второму способу, имеет структуру менее пористую (~ 25 % пор). На шлифе видны три фазы, занимающие площадь в следующем соотношении: 1 ~ 37 %, 2 ~ 23 %, 3 ~ 15 %. Появление третьей фазы можно объяснить негомогенностью расплава, связанного либо с малой температурой перегрева, либо с малым временем выдержки расплава. 295