Влияние алюминия на электросопротивление никельалюминиевых сплавов

Автор: Тягунов Андрей Геннадиевич, Вьюхин Владимир Викторович, Барышев Евгений Евгеньевич, Тягунов Геннадий Васильевич, Савин Олег Владимирович

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

Рубрика: Физическая химия и физика металлургических систем

Статья в выпуске: 4 т.15, 2015 года.

Бесплатный доступ

Изучены температурные и концентрационные зависимости удельного электросопротивления сплавов системы «никель - алюминий» в жидком состоянии. Вид политерм ρ определяется исходным фазовым составом сплавов. Гистерезис политерм связан с устранением влияния на расплав структуры и фазового состав исходных твердых образцов и переходом системы в равновесное и однородное состояние, что способствует большему структурному упорядочению интерметаллидов. Экспериментальные данные свидетельствуют о нелинейной волнообразной концентрационной зависимости изотермы удельного электросопротивления никелевых сплавов с содержанием алюминия до 35 мас. %. В этой концентрационной области возможно существование твердого раствора алюминия в никеле (до 10 мас. %), а также появление интерметаллидных фаз Ni 3Al и NiAl. С использованием некоторых положений теории перколяций и модели микронеоднородного строения расплавов качественно объяснен характер изменения волнообразной изотермы электросопротивления никельалюминиевых расплавов. Вследствие разной электроотрицательности атомов система Ni-Al из-за искажения структуры электронной и атомной подсистем никеля приобретает избыточный заряд. Это способствует локальному атомному упорядочению и образованию кластеров (микрогруппировок), характер упорядочения в которых отличается от микрообластей никеля, находящихся вне энергетического поля заряда. С появлением кластеров для электронов проводимости в системе возникает дополнительный фактор рассеяния. С увеличением концентрации алюминия в сплаве возрастает количество электронов проводимости, приходящихся на один атом. Во-вторых, в соответствии с положениями теории перколяций постепенно формирующиеся кластеры создают сначала цепочки, а затем зоны перекрытия, способствующие повышению проводимости сплавов, содержащих до 10 ат. % Al.

Еще

Жидкий металл, удельное электросопротивление, система «никель - алюминий», изотерма, физическая модель

Короткий адрес: https://sciup.org/147156977

IDR: 147156977   |   DOI: 10.14529/met150406

Список литературы Влияние алюминия на электросопротивление никельалюминиевых сплавов

  • Жаропрочность литейных никелевых сплавов и их защита от окисления/Б.Е. Патон, Г.Б. Строганов, С.Т. Кишкин и др. -Киев: Наукова Думка, 1987. -256 с.
  • Hilpert, K. Phase diagram studies on Al-Ni system/K. Hilpert et al.//Z. Naturforsch. -1987. -№ 2. -Р. 1327-1329.
  • Николаев, Б.В. Исследование удельного электросопротивления сплавов системы Ni-Al/Б.В. Николаев, Г.В. Тягунов//Расплавы. -1995. -№ 4. -С. 22-30.
  • Барышев, Е.Е. Влияние структуры расплава на свойства жаропрочных никелевых сплавов в твердом состоянии/Е.Е. Барышев, Г.В. Тягунов, Н.Н. Степанова. -Екатеринбург: УрО РАН, 2010. -199 с.
  • Yavari, A.R. Ordering in Ni3Al-Fe disordered by rapid quenching/A.R. Yavari, B. Bochu//Phylosoph. Magazin A. -1989. -Vol. 59, no. 3. -P. 697-705.
  • Cahn, R.W. Antiphase domains, disordering films and the ductility of ordered alloys based in Ni3Al/R.W. Cahn//High-Temp. Ordered Intermetallic Alloys. Symp. -Boston, Mass., 1986. -P. 25-36.
  • Жидкая сталь/Б.А. Баум, Г.А. Хасин,Г.В. Тягунов и др. -М.: Металлургия, 1984. -206 с.
  • Замятин, В.М. Неравновесность металлического расплава и другие факторы, определяющие качество металлопродукции/В.М. Замятин, Б.А. Баум//Расплавы. -2010. -№ 3. -С. 12-20.
  • Ito, O. Molecular orbital approach to the chemical at grain in γ-Ni3Al/O. Ito, H. Tamaki//Acta Mater. -1995. -Vol. 43, no. 7. -P. 2731-2735.
  • Corey, C.L. Electrical resistivity of Ni3Al alloys/C.L. Corey, E. Lisowsky//Trans. Metal. Soc. AIME. -1967. -Vol. 239A. -P. 239-245.
  • Kostorz, G. Experimental studies of ordering and decomposition process in alloys/G. Kostorz//High-Temp. Ordered Intermetallic Alloys. Symp. -Boston, Mass., 1986. -P. 231-237.
Еще
Статья научная