Микроструктура быстрозатвердевшей фольги доэвтектического сплава Sn – 4,4 мас. % Zn

Abstract

Приведены результаты исследования микроструктуры быстрозатвердевшей фольги доэвтектического сплава Sn – 4,4 мас. % Zn. Установлено, что изучаемый сплав имеет двухфазную структуру, которая состоит из твердых растворов олова и цинка. Легирование олова цинком приводит к уменьшению параметра элементарной ячейки. Разница между параметрами элементарной ячейки быстрозатвердевшего сплава и сплава из чистого олова имеет тенденцию к уменьшению при выдержке, что обусловлено сильным переохлаждением расплава при его получении со сверхвысокими скоростями и образованием пересыщенного твердого раствора цинка в олове, который в силу высоких гомологических температур и, как следствие, активных диффузионных процессов распадается при комнатной температуре. Определено, что в фольге исследуемого сплава формируется микрокристаллическая структура, в поперечном сечении которой наблюдаются однородно распределенные темные равноосные дисперсные выделения цинка на фоне светлой матрицы олова, отсутствие в фольге пластин цинка снижает способность к хрупкому разрушению. Неодинаковое распределение средней хорды случайных секущих на зернах в поверхностных слоях А обусловлено выделением теплоты, приводящим к уменьшению переохлаждения последующих слоев расплава, и увеличением размера зерен по мере перемещения фронта кристаллизации. Установлено, что в плоскости (301) вдоль направления [103] наблюдается двойникование олова, возникающее под действием закалочных напряжений при высоких скоростях кристаллизации. Исследуемый сплав имеет текстуру (100) олова, формирование которой связано с тем, что плоскость (100) является наиболее плотноупакованной, вследствие чего рост зерен с такой ориентацией происходит с наибольшей скоростью.