ФАЗОВЫЕ РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ Ti-Dy-Al В ОБЛАСТИ Ti-TiAl-DyAl_2-Dy ПРИ КРИСТАЛЛИЗАЦИИ

摘要

Методами дифференциального термического, рентгеновского фазового, микроструктурного и локального рентгеноспектрального анализов изучены фазовые равновесия при кристаллизации в системе Ti-Dy-Al в области Ti-TiAl-DyAl_2-Dy. Впервые построены проекции поверхностей ликвидус и солидус системы, политермические сечения и схема реакций при кристаллизации. Тройных соединений в исследуемой области концентраций не обнаружено. Показано, что соединение DyAl_2 претерпевает полиморфное превращение при температуре ～1200℃. Установлено, что фазы α' и α_2, которые в двойной системе Ti-Al сосуществуют лишь с твердыми фазами, в тройной системе Ti-Dy-Al принимают участие в равновесиях с жидкостью. Поверхность ликвидус системы характеризуется наличием полей первичной кристаллизации фаз на основе βTi (β), высокотемпературного αTi (α~h), низкотемпературного αTi (α'), Ti_3Al (α_2), TiAl (γ), Dy_2Al, Dy_3Al_2, DyAl, βDyAl_2, αDyAl_2, βDy и αDy. Поверхность солидус системы характеризуется наличием одиннадцати трехфазных областей: β + (βDyAl_2) + α'; (βDyAl_2 + α' + α_2 β+ α~h + (βDyAl_2; α~h + γ + (βDyAl_2; (βDyAl_2 + α_2 + (αDyAl_2); (DyAl) + (Dy_3Al_2 + (αDyAl_2); (αDy) + β+ α'; (αDyAl_2 + α_2 + (Dy_3Al_2; (Dy_3Al_2) + α_2 + (Dy_2Al); α_2 + α + (Dy_2Al) и α' + (αDy) + (Dy_2Al). Первые две области являются результатом протекания нонвариантных четырехфазных реакций перитектического типа L_(P_1) + β + (DyAl_2)←→ α' и L_(P_2) + α' + (βDyAl_2) ←→ α_2 при температурах 1130 ±5 и 1180 ± ±7℃, соответственно. Следующие восемь трехфазных областей являются результатом протекания нонвариантных четырехфазных реакций переходного типа: L_(U_1) + β←→α~h +(βDyAl_2) при 1325 ±8℃; L_(U_2)+ α~h ←→ γ+ (βDyAl_2) при 1260℃; L_(U_3)+(βDyAl_2)←→ α_2 + (αDyAl_2) при 1060 ±4℃; L_(U_4) + (DyAl) ←→ (Dy_3Al_2) + (αDyAl_2) при 1010 ±9℃; L_(U_5) + (αDy) ←→ β+ α' при 970 ±4℃; L_(I_6) + (αDyAl_2)←→ α_2 + (Dy_3Al_2) при 960 + 8℃; L_(U_7) + (Ру_3Al_2)←→ α_2 + (Dy_2Al) при 955+16℃; L_(U_8) + α_2 ←→ α' + (Dy_2Al) при ～930℃. Трехфазная область α' + (αDy) + (Dy_2Al) образуется вследствие протекания нонвариантного процесса эвтектического типа L_E←→α' +(αDy)+(Dy_2Al) при 910 ± 15℃. Двухфазная область β+ (βDyAl_2) поверхности солидус имеет максимум температуры, который отвечает трехфазной нонвариантной реакции le_1←→β+(βDyAl_2) при 1343 ±5℃.