Оценка влияния разложения твердого раствора алюминия на геометрическое строение изобарной фазовой диаграммы Al-Sn-Zn

Парфенова М. Д.; Воробьева В. П.; Луцык В. И.

Оценка влияния разложения твердого раствора алюминия на геометрическое строение изобарной фазовой диаграммы Al-Sn-Zn

Парфенова М. Д., Воробьева В. П., Луцык В. И.

2022

https://doi.org/10.29235/1561-8331-2022-58-2-149-157

Представлена трехмерная (3D) компьютерная модель изобарной фазовой диаграммы Al-Sn-Zn. Показано, что T-x-y диаграмма состоит из 64 поверхностей и 25 фазовых областей. Рассмотрены особенности фазовой диаграммы двойной системы Al-Zn, связанные с распадом твердого раствора алюминия, и их влияние на геометрическое строение поверхностей ликвидуса и солидуса в тройной системе, формируемой этой системой при добавлении олова. Проведен критический анализ опубликованных данных и обсуждаются ошибки в визуализации тех фрагментов T-x диаграммы Al-Zn, в которых затрагиваются фазовые области, формируемые с участием новых твердых растворов алюминия, появившихся после распада исходного твердого раствора. Для построения 3D модели использовали литературные данные, а в основу оценки ее качества положены изо- и политермические разрезы из тех же первоисточников.

Парфенова М. Д., Воробьева В. П., Луцык В. И. Оценка влияния разложения твердого раствора алюминия на геометрическое строение изобарной фазовой диаграммы Al-Sn-Zn. Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук. 2022;58(2):149-157. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2022-58-2-149-157

Цитирование

Список литературы

1. Some Physical Properties of Al-Sn-Zn Melts / V. Sidorov [et al.] // EPJ Web of Conferences. - 2011. - Vol. 15. -P. 01022. https://doi.org/10.1051/epjconf/20111501022

2. Drapala, J. Contribution to Aluminum - Tin - Zinc Ternary System / J. Drapala, G. Kostiukova, M. Losertova IOP Conf. Series: Materials Science and Engineering. - 2017. - Vol. 266. - P. 012002. https://doi.org/10.1088/1757-899X/266/1/012002

3. Cheng, T. Thermodynamic Re-Assessment of the Al-Sn-Zn Ternary System / T. Cheng, L.-J. Zhang // Journal of Mining and Metallurgy. Section B Metallurgy. - 2019. - Vol. 55, N 3. - P. 439-449. https://doi.org/10.2298/JMMB190320036C

4. Thermal Evolution and Grain Boundary Phase Transformations in Severely Deformed Nanograined Al-Zn Alloys / B. Straumal [et al.] //Acta Materialia. - 2008. - Vol. 56, N 20. - P. 6123-6131. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2008.08.021

5. Binary Alloy Phase Diagrams / Ed. T. B. Massalski. - 2nd edition. - ASM International, Metals Park, Ohio, USA, 1996.

6. Dai, L. L. Thermodynamic Calculation on the Miscibility Gap of FCC-Al Based Solid Solution in the Al-Zn-Cu system // L. L. Dai, H. X. Li, Y. P. // Ren Journal of Alloys & Compounds. - 2009. - Vol. 478, N 1. - P. 144-146. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2008.11.076

7. Wasiur-Rahman, S. A Thermodynamic Description of the Al-Ca-Zn Ternary System / S. Wasiur-Rahman, M. Medraj // CALPHAD. - 2009. - Vol. 33, N 3. - P. 584-598. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2009.06.001

8. COST 531. Atlas of Phase Diagrams for Lead-Free Soldering / A. Dinsdale [et al.], European Science Foundation. -Brno, Czech Republic: Vydavatelstvi Knihar, 2008. - Vol. 1. - 289 p.

9. COST MP0602. Handbook of High-Temperature Lead-Free Solders: Atlas of Phase Diagrams / A. Dinsdale, A. Kroupa, A. Watson [et al.]. - 2012. - Vol. 1. - 218 p.

10. COST Action MP0602. Handbook of High-Temperature Lead-Free Solders: Materials Properties / ed. A. Watson. -2012. - Vol. 2. - 145 p.

11. COST Action MP0602. Handbook of High-Temperature Lead-Free Solders: Group Project Reports / ed. A. Kroupa. -2012. - Vol. 3. - 301 p.

12. Al-Sn-Zn Ternary Phase Diagram Evaluation [Electronic Resource] / M. Hubert-Protopopescu, H. Hubert. - Mode of access: http://materials.springer.com/msi/docs/sm_msi_r_10_012733_01#Fig2

13. Temperature and Dwell Time Effect on Hardness of Al-base Alloys / F. A. El-Salam [et al.] // Journal of Materials Science. - 2007. - Vol. 42. - P. 3661-3669. https://doi.org/10.1007/s10853-006-1343-6

14. Transient Liquid Phase Bonding of Semi-Solid Netal 7075 Aluminum Alloy using ZA27 Zinc Alloy / C. Meengam [et al.] // Metals. - 2018. - Vol. 8, N 637. - P. 1-13. https://doi.org/10.3390/met8080637

15. Phase Transition Temperature of Sn-Zn-Al System and their Comparison with Calculated Phase Diagrams / B. Smetana [et al.] // Journal of Thermal Analysis & Calorimetry. - 2012. - Vol. 110, N 1. - P. 369-378. https://doi.org/10.1007/s10973-012-2318-2

16. Effect of Chemical Composition and Grain Size on RT Superplasticity of Zn-Al Alloys Processed by ECAP / M. Demirtas [et al.] // Letters on Materials. - 2015. - Vol. 5, N 3. - P. 328-334. https://doi.org/1022226/2410-3535-2015-3-328-334

17. Zhu, Y. H. General Rule of Phase Decomposition in Zn-Al based Alloys (II) - On Effects of External Stresses on Phase Transformation / Y. H. Zhu // Materials Transactions/ - 2004. - Vol. 45, N 11. - P. 3083-3097. https://doi.org/102320/matertrans.45.3083

18. Парфенова, М. Д. 3D компьютерная модель T-x-y диаграммы Ag-Cu-Ni: Верификация разрезов в Атласе фазовых диаграмм для бессвинцовых припоев / М. Д. Парфенова, В. П. Воробьева, В. И. Луцык // Вес. Нац. акад. навук Беларусі. Сер. хім. навук. - 2021. - Т. 57, № 1. - С. 15-24. https://doi.org/10.29235/1561-8331-2021-57-1-15-24

19. Xie, W. Packing of Russian Doll Clusters to Form a Nanometer-Scale CsCl-Type Compound in a Cr-Zn-Sn Complex Metallic Alloy / W. Xie, R. J. Cava, G. J. Miller // Journal of Materials Chemistry C. - 2017. - Vol. 5, N 29. - P. 7215-7221. https://doi.org/10.1039/C7TC01967J

20. Experimental Investigation and Thermodynamic Description of the Cr-Sn-Zn Ternary System / J. Hu [et al.] // CALPHAD: Computer Coupling of Phase Diagrams and Thermochemistry. - 2020. - Vol. 69. - P. 101758. https://doi.org/10.1016/j.calphad.2020.101758

21. Corrosion Behavior of an Al-Sn-Zn Alloy: Effects of Solidification Microstructure Characteristics / A. Barros [et al.] // Journal of Materials Research and Technology. - 2021. - Vol. 12. - P. 257-263. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.02.081

22. Tribolical Study of Cermet Coatings Al-Sn-Zn-Al2O3 for Friction Couples / D. A. Gerashchenkov [et al.] // Journal of Friction and Wear. - 2018. - Vol. 39, N 6. - P. 522-527. https://doi.org/10.3103/S106836661806003X

Источник

Информация

Автор

Парфенова М. Д. Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук
Воробьева В. П. Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук
Луцык В. И. Институт физического материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук

Страницы

149-157

Год издания

2022

Ключевые слова

Коллекции

Известия Национальной академии наук Беларуси. Серия химических наук