CC BY
25
ДОКЛАДЫ АКАДЕМИИ НАУК РЕСПУБЛИКИ ТАДЖИКИСТАН _2015, том 58, №2_
ФИЗИЧЕСКАЯ ХИМИЯ
УДК 669.017
Академик АН Республики Таджикистан И.Н.Ганиев, Х.М.Назаров, Б.Б.Абдурахимов ,
Н.И.Ганиева**, А.Г.Сафаров КООРДИНАТЫ МОНО- И НОНВАРИАНТНЫХ РАВНОВЕСИЙ В СИСТЕМЕ
А1 - Ы - ВаА14
Институт химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан, Горно-металлургический институт Таджикистана, Таджикский технический университет им. М.Осими
По результатам дифференциально-термического и металлографического анализов изучено политермические разрезы: ВаА14 - Л1Ы; ВаА14 - Л12Ы3; ВаА14 - Л14Ш19; ВаА14 - Ы. Определены координаты моно- и нонвариантных превращений в системе А1-Ы-ВаА14.
Ключевые слова: алюминиевые сплавы - система А1-Ы-ВаА14- разрез - координаты - нонвариантных равновесие - ликвидус - перитектика - эвтектика.
Фазовое равновесие системе А1 -Ы - ВаА14 было изучено в работе [1]. В системе установлены двухфазные равновесия между двойным интерметаллидом ВаА14, двойными интерметаллидами системы А1-Ы и твердым раствором на основе алюминия. Твердый раствор алюминия также находится в равновесии с интерметаллидом А1Ы, а твердый раствор лития с интерметаллидом А14Ы9. Показано существование 6 одно-, 9 двух- и 5 трёхфазных равновесий.
На основании экспериментальных данных работы [2] были построены некоторые политермические разрезы.
Настоящее исследование посвящено определению координат нонвариантных равновесий в системе А1-Ы-ВаА14
Разрез ВаА1 -ЛШ (рис.1а) является квазибинарным, эвтектического типа с ограниченной растворимостью компонентов друг в друге. Эвтектическая горизонталь проходит при 680°С, а эвтектика содержит 95.2 мол.% АЮ и 4.8 мол.% ВаА14.
Разрез ВаА14 - Ш (рис. 1б) относится к квазибинарным системам перитектического типа. Пери-тектическое превращение Ж + ВаА14 ^ Ы протекает при 540°С и 60.8 ат.% Ы. В твердом состоянии сплавы состоят из двух фаз. Из анализа микроструктуры сплавов системы ВаА14-Ы следует, что они состоят из кристаллов двойного интерметаллида ВаА14 и твёрдого раствора лития.
Разрезы ВаЛ14 - Л12Ы3 и ВаА14 - Л14Ы9 являются частично квазибинарным, так как интерметал-лиды А12Ы3 и А14Ы9 плавятся инконгруэнтно.
Адрес для корреспонденции: Ганиев Изатулло. 734063, Республики Таджикистан, г.Душанбе, ул. Айни, 299/2, Институте химии им.В.И.Никитина АН Республики Таджикистан. E-mail: [email protected]
Рис.1. Некоторые псевдодвойные разрезы системы Al-Li-BaЛl4: а) BaЛl4-ЛlLi и б) ВаА^-У.
В результате исследования политермических разрезов ВаА14-Ы, ВаАl4-Al4Li9, BaAl4-Al2Li3 и ВаАl4-AlLi, была проведена сингулярная триангуляция алюминиевого угла системы Al-Li-ВаА14. Схема триангуляции показана пунктиром на рис.2. В табл.1 приведены координаты нонвариантных равновесий системы А1 - Li - ВаА14.
Рис.2. Проекция поверхности ликвидуса системы Al-Li-BaAl4
Таблица
Характеристики нонвариантных равновесий в системе А1- Li - ВаА14
Нонвариантная точка (рис.2) Равновесие Концентрация компонентов, ат.% Температура равновесия, °С
А1 Li Ва
е1 Ж ~ А1 + ВаА14 99.6 - 0.4 651
е2 Ж ~ Л1 + AlLi 73.7 26.3 - 596
еэ Ж ^ Li + Al4Li9 6.0 94.0 - 177
е4 Ж ~ BaЛl4 + ЛlLi 51.5 48.0 0.5 680
р1 Ж + AlLi ~ Al2Liз 22.5 77.5 - 520
р2 Ж + Лl2Li3^ Al4Li9 8.6 91.4 - 330
рэ Ж + ВаА14~ Li 40.0 52.0 8.0 540
Е1 Ж ~ А1 + ВаА14 + AlLi 79.7 20 0.3 550
Р1 Ж + ВаА14•^■AlLi+Лl2Li3 20 79.4 0.6 280
Р2 Ж+ВаА 14^Al2Li3+Лl4Li9 8.8 91.0 0.2 240
Рэ Ж + BaЛl4^Al4Li9 + Li 7.9 92.0 0.1 200
Физическая химия
И.Н.Ганиев, Х.М.Назаров и др.
Вторичная система Al - AlLi - ВаА14. Поверхность ликвидуса системы состоит из трёх отдельных областей кристаллизации: А1 - e^e2, ВаА14 - e^e4, AlLi - е2Е^4, которые пересекаются по трём моновариантным линиям: e1E1, e2E1, е4Е1. Процесс кристаллизации заканчивается при 550°С по реакции Ж ^ ВаА14 + Al + AlLi.
Вторичные системы ВаА^ - AlLi - Al2Li3, ВаА14 - Al2Li3 - Al4Li9 и ВаА14 - Al4Li9 - Li находятся внутри треугольника ВаА14 - AlLi - Li и являются частично тройными. В системе ВаА14 - AlLi - Li располагаются три точки трехфазной перитектической кристаллизации p1 + р3, две точки трёхфазной эвтектической кристаллизации е3, е4 и три точки четырехфазной перитектической кристаллизации (Р1 -г-Р3). Эти точки соединены линиями моновариантных равновесий - e4P1, p1P1, Р1Р2, р2Р2, Р2Р3, р3Р3, Р3е3, которые в свою очередь делят систему на поля кристаллизации: ВаА14 - е4Р1Р2Р3р3, Li - р3Р3е3, AlLi -e4P1p1; Al2Li3 - р1Р1Р2р2; Al4Li9 - р2Р2Р3е3. Кристаллизация сплавов данной системы заканчивается в точке е3 при 177°С по реакции Ж-^-ALL^ +Li.
В целом, проекция поверхности ликвидуса системы А1 - Li - ВаА14 включает следующие поля кристаллизации: ВаА14 - е1Е1е4Р1Р2Р3р3, AlLi - e^e^pb Al - e1Е1p2, Al2Li3 - р1Р1Р2р2, Al4Li9 - р2Р2Р3е3 и Li - p3P3e3.
Поступило 24.12.2014 г.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ганиев И.Н., Назаров Х.М., Ганиева Н.И. Фазовое равновесие систем Al-Li-Са (Sr, Ba) при 423К. -Металлы, 1999, №5, с.107-108.
2. Назаров Х.М., Ганиева Н.И., Абдурахимов Б.Б. Политермические разрезы системы Al-Li-BaAl4. -Мат-лы республ. науч.-практ. конф. «Из недр земли до горных вершин». - Чкаловск, ГМИТ, 2011, с.77-79.
И.Н.Ганиев, Х.М.Назаров, Б.Б.Абдурахимов*, Н.И.Ганиева**, А.Г.Сафаров**
КООРДИНАТ^ОИ МУВОЗИНАТИИ МОНО- ВА НОНВАРИАНТ^О ДАР
СИСТЕМАМ А1 - Li - ВаА14
Институти химиияи ба номи В.И.Никитини Академияи илмх;ои Цум^урии Тоцикистон, *Донишкадаи ку^й-металлургии Тоцикистон, **Донишго%и техники Тоцикистон ба номи академик М. Осими
Дар макола натичахои тахлили термикй-дефференсиалй ва металлографии бурриши по-литермикии: ВаА14 - AlLi; ВаА14 - Al2Li3; ВаА14 - AI4LÍ9; ВаА14 - Li омухта шуда, координатхои мубаддалшавии моно- ва нонвариантхо дар системаи А1-Li-ВаАl4 муайян карда шудааст. Калима^ои калидй: хула^ои алюминии- системаи A1-Li-BaA1— бурриш-координат^о - мувозина-тии нонварианти - ликвидус - перитектика - эвтектика.
I.N.Ganiev, Kh.M.Nazarov, B.B.Abdurahimov , N.I.Ganieva**, A.G.Safarov MONO- AND INVARIANT EQUILIBRIUM COORDINATES IN THE SYSTEM OF
^ - Li - ВаАl4
V.I.Nikitin Institute of Chemistry, Academy of Sciences of the Republic of Tajikistan, *The Institute of Mining and Smelting of Tajikistan, M.Osimi Tajik Technical University
By results of differentsialno-thermal and metal analyses it is studied polythermal cuts: BaAl4 - AlLi; BaA14 - Al2Li3; BaA14 - Al4Li9; BaA14 - Li. Coordinates mono- and invariant transformations into system A1-Li-BaA14 are defined.
Key words: aluminium alloys - system A1-Li-BaA14 - coordinate section - invariant equilibrium - liquidus -peritectic - eutectic.
