Mikrostruktura cząstek aluminidków żelaza powstałych in situ w kompozycie z osnową aluminiową

Przedstawiono charakterystykę mikrostruktury aluminidków żelaza powstałych w kompozycie w wyniku oddziaływania proszku żelaza z osnową aluminiową. Materiał otrzymano podczas prasowania w próżni, w różnej temperaturze, w zakresie 560 ÷ 630 °C. Opis mikrostruktury cząstek przeprowadzono na podstawie wyników badań metodami elektronowej mikroskopii skaningowej oraz rentgenowskiej analizy fazowej (rys. 2-5). Ponadto do opisu zmian mikrostruktury cząstek wynikających ze zmiany temperatury prasowania zastosowano metody metalografii ilościowej i wyznaczono średnią powierzchnię płaskiego przekroju cząstek (tab. 1). Stwierdzono wpływ temperatury prasowania na mikrostrukturę cząstek powstałych in situ z prekursora proszku żelaza w kompozycie. Zmianom ulegała zarówno wielkość cząstek, jak i skład fazowy. Wielkość cząstek powstałych w zakresie 560 ÷ 600 °C rosła wraz ze wzrostem temperatury, a cząstek powstałych w wyższej temperaturze tzn. 620 i 630° była zdecydowanie mniejsza. Metodą XRD zidentyfikowano fazy Al13Fe4, AI5Fe2 i Al3Fe, których zawartość zmieniała się ze wzrostem temperatury prasowania (rys. 5, tab. 2). Wykazano możliwość uzyskania kompozytu z osnową aluminiową zawierającego cząstki aluminidku żelaza powstałe in situ o granulacji mniejszej od proszku prekursora.

---

The microstructure characterization of the iron aluminides formed in composite as a result of interaction between the iron powder and the aluminium matrix was presented. The material was obtained by the hot pressing in vacuum at a different temperatures in a range of 560 ÷ 630 °C. The scanning electron microscopy (SEM) and the X-ray diffraction (XRD) methods were used for the microstructure investigation (Fig. 2-5). The quantitative metalography was used for the description of particle microstructure changes connected with the changes of the pressing temperature; the average area of particles was also measured (Tab. 1) The influence of the temperature of hot pressing on microstructure of the particles formed in composite in situ from an iron precursor powder was stated. Both size of the particles and their phase composition were changing. The average area of particles plane section increased with the temperature increase at the range of 560 ÷ 600 °C and was distinctly lower than observed for particles formed at a temperature of 620 and 630 °C. The iron aluminides Al13Fe4, Al5Fe2 and Al3Fe were identified by XRD method and their content was changing with a hot pressing temperature (Fig. 5, Tab. 2). The possibility of obtaining of the aluminium matrix composite material with in situ formed iron aluminides particles was stated. The particles sizes of iron aluminides obtained at higher pressing temperature were lower than for precursor powders.