Образование метастабильных фаз при кристаллизации алюминиевых сплавов

При неравновесной кристаллизации образование структур, присущих данному сплаву, происходит иначе, чем в условиях фазового равновесия, предполагаемого диаграммой состояния. Тем не менее можно выделить некоторые типичные случаи, классификация которых предложена Джонсом:

1) тип I: фазы, присутствующие в равновесном состоянии, неустойчивы при данных температуре и составе сплава;

2) тип II: фазы не образуются непосредственно из расплава, но появляются при дальнейшей термообработке или выделяются при охлаждении закристаллизовавшегося сплава;

3) тип III: фазы, образующиеся при высокоскоростной кристаллизации образца, но не обнаруживаемые в равновесных условиях при любом составе сплава в пределах данной системы.

Перечень фаз, наиболее часто встречающихся в двойных алюминиевых системах, приведен в табл. 2.5. Результаты единственной работы, в которой указывалось на отсутствие кристаллических образований в сплаве Al — 17,3 % (ат.) Cu, полученном методом распыления, не подтверждены дальнейшими исследованиями.

Специфические особенности неравновесной кристаллизации не проявляются, если при распылении расплава толщина чешуйки или пленки быстро охлажденного сплава превышает критическую (т.е. скорость охлаждения ниже средней скорости кристаллизации). Например, FeAl6 может замещаться равновесной фазой FeAl6 при низких скоростях охлаждения (около 3 °С/c), однако для замещения равновесной фазы Al3Mg2 с решеткой гранецентрированного куба в сплавах Al-Mg необходима скорость охлаждения порядка 10в4 °С/с.