Труды КНЦ (Технические науки вып.2/2023(14))

Труды Кольского научного центра РАН. Серия: Технические науки. 2023. Т. 14, № 2. С. 45-49. Transactions of the tola Science Centre of RAS. Series: Engineering Sciences. 2023. Vol. 14, No. 2. P. 45-49. а б в Рис. 2. Карты распределения Al (а), Cr (б) и N i (в) в приконтактной зоне «покрытие — подложка» после алитирования при 740 °С в течение 2 мин Из совокупности данных ЭДС и РФА можно заключить, что, независимо от температуры и времени выдержки при алитировании, в приповерхностном слое покрытие представляет собой закристаллизовавшуюся алюминиевую матрицу (Al) с участками эвтектики, соответствующей по составу смеси интерметаллидов CrAl 7 и Ni 2 Al 9 . В некоторых областях наблюдаются довольно крупные отдельные округлые включения CrAl 7 . Наличие Ni 2 Al 9 подтверждается сравнением данных РФА с данными работы [12], в которой подробно описана его кристаллическая структура. По мере приближения к границе со сплавом Х20Н80 структура становится мелкодисперсной и представляет собой смесь NiAl 3 + CrAl 7 + (Al), в которой уменьшается доля (Al). Далее следует зона с составом NiAl 3 + CrAb без регистрируемых участков закристаллизовавшегося алюминия. Микроструктурный анализ свидетельствует о том, что увеличение температуры алитирования при заданном времени выдержки и постоянной скорости охлаждения приводит к формированию после кристаллизации неоднородной структуры покрытия с более крупными отдельными фрагментами включений NiAl 3 и CrAl 7 . Наблюдаемые на границе «покрытие — подложка» две тонкие прослойки представляют собой твердые растворы Cr в интерметаллидах NiAl 3 (со стороны покрытия) и Ni 2 Al 3 (со стороны Х20Н80). Причем чем меньше температура алюминиевой ванны, тем больше общая толщина сплошных прослоек. Так, например, если после алитирования при температуре 700 °С она составляла 1,7 мкм, то после алитирования при 760 °С — 0,9 мкм. Формирование в поверхностном слое метастабильной фазы Ni 2 Al 9 вместо стабильной NiAl 3 (наблюдаемой в более глубинных слоях покрытия), вероятно, обусловлено значительно более высокими скоростями охлаждения на поверхности контакта с расплавом Al по сравнению со слоем, примыкающим к сплаву Х20Н80. Увеличение времени нахождения сплава Х20Н80 в жидком алюминии при заданной температуре, не оказывая заметного влияния на структуру и состав покрытия, приводит к росту его суммарной толщины (рис. 3). Так, если после алитирования при 740 °С в течение 2 мин толщина покрытия составляла ~ 150 мкм, то после выдержки в течение 10 мин при этой же температуре — 880 мкм. Рис. 3. СЭМ-изображениие структуры покрытия на поверхности сплава Х20Н80 после алитирования при 740 °С в течение 10 мин © Богданов А. И., Кулевич В. П., Шморгун В. Г., Евчиц Р. Д., 2023 47