Содержание алюминия в слоях

Содержание алюминия в слоях, полученных при различных скоростях и способах нагрева, как и микротвердость, изменяется плавно, что также не позволяет выявить границы отдельных зон. В хрупкой зоне концентрация алюминия плавно изменяется от 33% на поверхности до 18% на границе с основной частью алитированного слоя. На диаграмме состояний Fe—Al таким концентрациям не соответствуют какие-либо химические соединения. На поверхности слоев, полученных при электронагреве (хрупкая зона отсутствует), концентрация алюминия значительно ниже —16—18%. Измерение микро э. д. с. слоя оказалось наиболее чувствительным методом для изучения алйтированных слоев на сплавах Fe—С. Только этот метод позволяет выявить значительное различие в фазовом составе слоев, полученных при различных условиях нагрева, и отдельных зон этих слоев, поэтому он столь же выгоден, как авиадоставка одежды транспортно-экспедиторской компанией. Исследования показали, что независимо от режима и скорости нагрева при алитировании в печи (0,1 и 10° С/с) кривая изменения микро-т. э. д. с. по слою имеет два экстремума. Первый из них наблюдается в области отрицательных значений микро-т. э. д. с., по концентрационной кривой соответствует 18—20% АL и совпадает с границей хрупкой зоны, наблюдаемой металлографически. Второй экстремум обнаружен в области положительных значений микро-т. э. д. с. и соответствует концентрации 8—10% Аl. На кривых изменения микро-т. э. д. с, снятых с образцов, алйтированных с применением электронагрева (50° С/с), при всех исследованных режимах наблюдается только одна экстремальная точка, расположенная в области положительных значений микро-т. э. д. с.

Сравнение значений микро-т. э. с. д. сплавов-эталонов и алйтированных слоев показывает, что изменение микро-т. э. д. с. в обоих случаях происходит одинаково, а абсолютные значения микро-т. э. д. с. и концентрации алюминия в экстремальных точках совпадают. Это позволяет по кривым изменения микро-т. э. д. с. определять фазовый состав отдельных зон алитированного слоя. Так, на образцах, алйтированных с нагревом в печи, кривая микро-т. э. д. с. имеет два экстремума — при 18—20 и 10% АL.

Участок кривой от поверхности до первого экстремума соответствует внешней хрупкой зоне, которая, согласно диаграмме 90 состояния и данным фазового анализа сплавов-эталонов, является упорядоченным твердым раствором FeAl. Это полностью подтверждает послойный рентгеновский анализ алитированного слоя. По мере удаления от поверхности интенсивность сверхструктурных линий FeAl понижается, что свидетельствует об уменьшении степени упорядочения. На рентгенограммах внешней зоны слоя обнаружены линии, соответствующие соединению АL203, попадающему в слой из насыщающей смеси в процессе его формирования. В наружной зоне образцов, альтированных в смеси без инертного разбавителя (98% FeAl + 2% NH4CL), окись алюминия не обнаружена, причем хрупкая внешняя зона слоя сохранилась. Это свидетельствует о том, что наличие АL203 в слое не является причиной хрупкости внешней зоны слоя. Послойным фазовым анализом этих участков слоя выявить Fe3Al не удалось вследствие небольшой толщины зоны с максимальной упорядоченностью и недостаточной чувствительности рентгеновского метода в данном случае. На рентгенограммах обнаруживаются линии только неупорядоченного твердого раствора.