Изучение фазового состава и электропроводности сплавов системы Cu-Cr-Si-Ce-La

Автор: Самойлова Ольга Владимировна, Трофимов Евгений Алексеевич, Шабурова Наталия Александровна, Гераскин Владимир Иванович

Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy

Рубрика: Металловедение и термическая обработка

Статья в выпуске: 2 т.18, 2018 года.

Бесплатный доступ

Изучены фазовый состав и электропроводность 12 литых образцов сплавов системы Cu-Cr-Si-Ce-La. Концентрация хрома в образцах варьировалась от 0,5 до 1,0 мас. %; концентрация кремния - от 0,1 до 1,3 мас. %; концентрации редкоземельных металлов (церия и лантана) варьировались в интервале от 0,1 до 0,5 мас. %. Образцы исследовались методами растровой электронной микроскопии и микрорентгеноспектрального анализа, а также методом рентгенофазового анализа. Установлено, что в экспериментальных образцах сплавов в равновесии с твердым раствором на основе меди в зависимости от концентраций легирующих элементов могут находиться интерметаллиды Cu6Ce и Cu6La, включения металлического хрома, силициды хрома Cr3Si и Cr5Si3, а также силицид лантана и церия (La,Ce)Si2. В ходе работы была измерена микротвердость по Виккерсу на шлифах исследуемых образцов. По результатам проведенного исследования установлена зависимость значений показателя микротвердости HV от состава экспериментальных образцов. С увеличением концентрации кремния при фиксированных значениях содержания хрома, церия и лантана, показатель микротвердости растет. Также в ходе настоящей работы была измерена удельная электрическая проводимость экспериментальных образцов бесконтактным методом во вращающемся магнитном поле при температуре 20 ºС. В результате чего была определена зависимость удельной электрической проводимости образцов от концентраций легирующих элементов. Данные, полученные в ходе выполнения настоящей работы, могут быть интересны для практикующих материаловедов при анализе использования добавок редкоземельных металлов в бронзы.

Еще

Система cu-cr-si-ce-la, фазовые равновесия, электропроводность медных сплавов

Короткий адрес: https://sciup.org/147157136

IDR: 147157136   |   DOI: 10.14529/met180207

Список литературы Изучение фазового состава и электропроводности сплавов системы Cu-Cr-Si-Ce-La

  • Осинцев, О.Е. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: справ./О.Е. Осинцев, В.Н. Федоров. -М.: Машиностроение, 2004. -336 с.
  • Watanabe, Ch. Mechanical properties of Cu-Cr system alloys with and without Zr and Ag/Ch. Watanabe, R. Monzen, K. Tazaki//Journal of Materials Science. -2008. -Vol. 43, no. 3. -P. 813-819 DOI: 10.1007/s10853-007-2159-8
  • Chakrabarti, D.J. The Cr-Cu (chromium-copper) system/D.J. Chakrabarti, D.E. Laughlin//Bulletin of Alloy Phase Diagrams. -1984. -Vol. 5, no. 1. -P. 59-68.
  • Thermodynamics and kinetics in liquid immiscible Cu-Cr-Si ternary system/Y. Yu, C. Wang, X. Liu, R. Kainuma, K. Ishida//Materials Chemistry and Physics. -2011. -Vol. 127. -P. 28-39 DOI: 10.1016/j.matchemphys.2010.11.033
  • Савицкий, Е.М. Влияние меди на строение и сверхпроводящие свойства силицидов переходных металлов/Е.М. Савицкий, Ю.В. Ефимов, Т.М. Фролова//Известия АН СССР. Неорганические материалы. -1979. -Т. 15. -№ 4. -С. 654-657.
  • Xiao, P. The wetting of silicon nitride by chromium-containing alloys/P. Xiao, B. Derby//Journal of Materials Science. -1995. -Vol. 30, no. 23. -P. 5915-5922 DOI: 10.1007/BF01151505
  • Исследование диаграммы состояния сплавов Cu-Cr-Si, богатых медью/И.А. Рой, Н.Н. Федякина, Н.И. Ревина, А.К. Николаев//Конструкционные и прецизионные сплавы цветных металлов: Тематич. сб. научн. трудов. -М.: Металлургия, 1987. -С. 28-33.
  • Фазовые равновесия, реализующиеся в медном углу диаграммы состояния системы Cu-Cr-Si/О.В. Самойлова, Е.А. Трофимов, Г.Г. Михайлов, О.В. Зайцева//Расплавы. -2015. -№ 2. -С. 7-15.
  • Корольков, А.М. Малолегированные жаропрочные медные сплавы с высокой электропроводностью/А.М. Корольков, Е.В. Безус, Л.М. Гурова//Известия АН СССР. Металлы. -1967. -№ 1. -С. 150-155.
  • Воронцова, Л.А. Влияние Р.З.М. на свойства проводниковой меди/Л.А. Воронцова, Л.П.Селезнев//Металловедение и термическая обработка металлов. -1977. -№ 3. -С. 41-44.
  • Effects of Ce on microstructure and mechanical properties of pure copper/Z. Zhang, G. Lin, Sh. Zhang, J. Zhou//Materials Science and Engineering A. -2007. -Vol. 457, no. 1-2. -P. 313-318 DOI: 10.1016/j.msea.2006.12.056
  • Effects of small amount addition of rare earth Ce on microstructure and properties of cast pure copper/H. Li, Sh. Zhang, Y. Chen, M. Cheng, H. Song, J. Liu//Journal of Materials Engineering and Performance. -2015. -Vol. 24, no. 8. -P. 2857-2865 DOI: 10.1007/s11665-015-1595-x
  • Experimental investigation of the Ce-Cu phase diagram/H. Zhou, Ch. Tang, M. Tong, Z. Gu, Q. Yao, G. Rao//Journal of Alloys and Compounds. -2012. -Vol. 511, no. 1. -P. 262-267 DOI: 10.1016/j.jallcom.2011.09.054
  • Дуйсемалиев, У.К. Растворимость церия в меди и физико-механические свойства медноцериевых сплавов/У.К. Дуйсемалиев, А.А. Пресняков//Известия АН СССР. Журнал неорганической химии. -1964. -Т. IX, № 9. -С. 2258-2259.
  • Okamoto, H. Cu-La (copper-lanthanum)/H. Okamoto//Journal of Phase Equilibria. -2001. -Vol. 22, no. 5. -P. 594-595 DOI: 10.1361/105497101770332875
  • Thermodynamic assessment of Cr-rare earth systems/W. Chan, M.C. Gao, Ö.N. Doğan, P. King, A.D. Rollett//Journal of Phase Equilibria and Diffusion. -2009. -Vol. 30, no. 6. -P. 578-586 DOI: 10.1007/s11669-009-9581-3
  • Исходные расплавы как основа формирования структуры и свойств алюминиевых сплавов/И.Г. Бродова, П.С. Попель, Н.М. Барбин, Н.А. Ватолин. -Екатеринбург: УрО РАН, 2005. -369 с.
  • Shin, D. Thermodynamic modeling of the Cu-Si system/D. Shin, J.E. Saal, Z.-K. Liu//CALPHAD. -2008. -Vol. 32, no. 3. -P. 520-526 DOI: 10.1016/j.calphad.2008.05.003
  • Experimental investigation of the Cu-Si phase diagram at x(Cu)>0.72/K. Sufryd, N. Ponweiser, P. Riani, K.W. Richter, G. Cacciamani//Intermetallics. -2011. -Vol. 19, no. 10. -P. 1479-1488 DOI: 10.1016/j.intermet.2011.05.017
  • Munitz, A. The Ce-Si (cerium-silicon) system/A. Munitz, A.B. Gokhale, G.J. Abbaschian//Bulletin of Alloy Phase Diagrams. -1989. -Vol. 10. -P. 73-78.
  • Lanthanum-silicon system/M.V. Bulanova, P.N. Zheltov, K.A. Meleshevich, P.A. Saltykov, G. Effenberg, J.-C. Tedenac//Journal of Alloys and Compounds. -2001. -Vol. 329, no. 1-2. -P. 214-223 DOI: 10.1016/S0925-8388(01)01686-3
  • Bulanova, M.V. Lanthanum-cerium-silicon system/M.V. Bulanova, P.N. Zheltov, K.A. Meleshevich//Journal of Alloys and Compounds. -2002. -Vol. 347, no. 1-2. -P. 149-155 DOI: 10.1016/S0925-8388(02)00772-7
Еще
Статья научная