Особенности структуры и фазовых переходов Al - Fe - Cr-сплава в разных условиях кристаллизации в аддитивных технологиях

Аннотация

Исследована микроструктура сплава Al - 2,5 % Fe - 1,5 % Cr, полученного кристаллизацией из расплава со скоростями охлаждения в интервале 0,5 - 940 К/с, а также влияние типа исходной микроструктуры на поведение сплава при лазерной обработке. Проведен рентгенофазовый анализ литого сплава, определена температура солидуса и микротвердость. С использованием программного обеспечения Thermo-Calc построены политермические сечения системы Al - Fe - Cr и проведен расчет изменения массовой доли твердых фаз в структуре сплава. Показано, что увеличение скорости охлаждения при кристаллизации сплава приводит к уменьшению концентрации первичных кристаллов фазы Al₄₅Cr₇ вплоть до их полного исчезновения и формированию однородной микроструктуры. Поверхность образцов сплава была обработана лазерным лучом, после чего исследована микроструктура поперечных сечений полученных треков. Данный тип обработки поверхности имитирует характер воздействия на материал в аддитивных технологиях. Лазерная обработка поверхности сплава способствует существенному росту твердости (с 43 до 77 HV ₎, что обусловлено образованием пересыщенного алюминиевого твердого раствора и малым размером дендритной ячейки.