Морфологические модификации алюминиевых сплавов

В сплавах, закристаллизованных при высоких скоростях, имеет место образование обычной дендритной (столбчатой и равноосной) структуры и модифицированной дендритной морфологии. Первичные фазы в модифицированной дендритной структуре проявляют склонность к расположению в виде сотообразной сетки или стержней, причем с увеличением скорости охлаждения такая структура становится более заметно выраженной. Аналогичные наблюдения были сделаны на массивных образцах сплавов на основе никеля и железа при увеличении степени переохлаждения до появления зародышей кристаллизации. Иногда высокоскоростная кристаллизация приводит к подавлению образования первичной равновесной фазы из расплава. Например, в заэвтектических сплавах Al-Fe, отлитых в кокиль, и в образцах этих же сплавов, полученных путем распыления расплава, наблюдалось образование дендритов а-твердого раствора вместо выделений равновесной фазы FeAl3.

Достаточно высокие скорости охлаждения при кристаллизации могут изменять границы химсостава, в пределах которых происходят образование и рост эвтектики, ее составляющих и их морфологию. Относительно быстрая кристаллизация сплавов Al-Fe при скорости охлаждения в пределах от 10 до 10в4 °C/с приводит к изменению морфологии эвтектики; вместо эвтектики с беспорядочно расположенными частицами FeAl3 образуется эвтектика Al-FeAl6 с регулярной структурой, а также наблюдается присутствие эвтектики в доэвтектических сплавах. Кроме того, имеют место вырожденная и радиально-эвтектическая структуры в сплаве Al - 17,3 % (ат.) Cu наряду со структурными изменениями в зависимости от содержания меди при высокоскоростном охлаждении.