Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения
Методами рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии исследованы фазовые превращения в твердом состоянии при нагреве многослойной фольги, состоящей из чередующихся слоев алюминия и меди (с периодом 0,7 мкм), соответствующей составу Al₈₄Cu₁₆. Показано, что при нагреве до 90 °С в фол...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Современная электрометаллургия |
|---|---|
| Дата: | 2009 |
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2009
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95979 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения / Л.А. Олиховская, Т.В. Мельниченко, Я.И. Матвиенко, А.И. Устинов // Современная электрометаллургия. — 2009. — № 2 (95). — С. 27-31. — Бібліогр.: 28 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859983218029101056 |
|---|---|
| author | Олиховская, Л.А. Мельниченко, Т.В. Матвиенко, Я.И. Устинов, А.И. |
| author_facet | Олиховская, Л.А. Мельниченко, Т.В. Матвиенко, Я.И. Устинов, А.И. |
| citation_txt | Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения / Л.А. Олиховская, Т.В. Мельниченко, Я.И. Матвиенко, А.И. Устинов // Современная электрометаллургия. — 2009. — № 2 (95). — С. 27-31. — Бібліогр.: 28 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Современная электрометаллургия |
| description | Методами рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии исследованы фазовые превращения в твердом состоянии при нагреве многослойной фольги, состоящей из чередующихся слоев алюминия и меди (с периодом 0,7 мкм), соответствующей составу Al₈₄Cu₁₆. Показано, что при нагреве до 90 °С в фольге образуется интерметаллид AlCu, а при температуре до 150 °C – Al₂Cu. Нагрев выше 350 °С вызывает постепенный рост объемной доли фазы Al₂Cu при уменьшении объемной доли фазы AlCu. В результате таких превращений в фольге формируется двухфазное состояние (Al + CuAl₂), соответствующее равновесной диаграмме состояния.
Using methods of X-ray diffraction and scanning electron microscopy the phase transformations in solid state in heating a multi-layer foil, consisting of alternate layers of aluminium and copper (at 0.7 m period) and corresponding to the composition Al₈₄Cu₁₆, were investigated. It is shown that intermetallic AlCu is formed in foil at heating up to 90 °С and Al₂Cu is formed at up to 150 °С. The heating above 350 °С causes a gradual growth of a volumetric fraction of phase AlCu at decrease of volumetric fraction of phase AlCu. These transformations in foil results in the formation of two-phase state (Al + CuAl₂) corresponding to an equilibrium state diagram.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:26:54Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 669.187.826
ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИ НАГРЕВЕ
МНОГОСЛОЙНОЙ ФОЛЬГИ Al/Cu, ПОЛУЧЕННОЙ
СПОСОБОМ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОГО ОСАЖДЕНИЯ
Л. А. Олиховская, Т. В. Мельниченко,
Я. И. Матвиенко, А. И. Устинов
Методами рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии исследованы фазовые превращения
в твердом состоянии при нагреве многослойной фольги, состоящей из чередующихся слоев алюминия и меди (с пе-
риодом 0,7 мкм), соответствующей составу Al84Cu16. Показано, что при нагреве до 90 °С в фольге образуется
интерметаллид AlCu, а при температуре до 150 °C – Al2Cu. Нагрев выше 350 °С вызывает постепенный рост
объемной доли фазы Al2Cu при уменьшении объемной доли фазы AlCu. В результате таких превращений в фольге
формируется двухфазное состояние (Al + CuAl2), соответствующее равновесной диаграмме состояния.
Using methods of X-ray diffraction and scanning electron microscopy the phase transformations in solid state in heating
a multi-layer foil, consisting of alternate layers of aluminium and copper (at 0.7 m period) and corresponding to the
composition Al84Cu16, were investigated. It is shown that intermetallic AlCu is formed in foil at heating up to 90 °С and
Al2Cu is formed at up to 150 °С. The heating above 350 °С causes a gradual growth of a volumetric fraction of phase
AlCu at decrease of volumetric fraction of phase AlCu. These transformations in foil results in the formation of two-phase
state (Al + CuAl2) corresponding to an equilibrium state diagram.
Ключ е вы е с л о в а : электронно-лучевое осаждение;
многослойная фольга; фазовое превращение
Введение. Слоистые материалы, состоящие из че-
редующихся слоев на основе интерметаллидобразу-
ющих компонент, находят применение в качестве
исходных материалов для изготовления тонких ин-
терметаллических фольг, локальных источников
нагрева и прослоек при сварке давлением [1—4].
В ряде случаев для применения слоистых систем
требуются сравнительно низкие значения темпера-
туры инициации реакционных процессов. В отличие
от многослойных фольг Al/Ni и Al/Ti, в которых
образование первых интерметаллических фаз обна-
руживалось при температурах примерно 250…350 °С
[5, 6], в слоистых системах Al/Cu начало реакций
с образованием интерметаллида зафиксировано при
температурах около 150 °С [7, 8]. С учетом этой
особенности предположили, что многослойные сис-
темы Al/Cu могут использоваться в качестве про-
слоек при соединении алюминия и меди, а также
их сплавов способом диффузионной сварки.
Литературных данных о процессах реакционной
диффузии и фазообразовании в системе Al/Cu, в
отличие от других слоистых систем, имеется нем-
ного. Причем большая часть из них касается мас-
сивных образцов, соединение которых реализовы-
вается с применением трения [9—13]. Исследования
планарных систем Al/Cu после диффузионной
сварки выполнялись для структур, составленных
всего из нескольких слоев. Эти структуры получали
путем прокатки пакетов из фольг алюминия и меди
[14—16], а также способами осаждения [7, 17—21].
Многослойные системы, включающие десятки и
более слоев, не исследовали.
Способы электронно-лучевого испарения и
осаждения в вакууме позволяют получать много-
слойные системы, толщина слоев в которых может
варьироваться от субмикронных до микронных раз-
меров. При этом средний размер зерен в слоях рав-
няется примерно толщине слоя, а границы между со-
седними слоями имеют относительно совершенную
структуру.
Эти структурные факторы, а также высокая кон-
центрация дефектов вакансионного типа в объеме
и на границах зерен могут существенно влиять на
температуру инициации, путь и кинетику реакций,
а следовательно, и на процесс, и на морфологию
образования фаз. Таким образом, в работе исследо-
ваны фазовые превращения при нагреве многослой-
ных фольг Al/Сu, полученных способом электрон-
но-лучевого осаждения. Исследовали фольги, соот-
ношение компонент в которых приближалось к эв-
тектическому составу с минимальной температурой
плавления, поскольку предполагали, что такой сос-
© Л. А. ОЛИХОВСКАЯ, Т. В. МЕЛЬНИЧЕНКО, Я. И. МАТВИЕНКО, А. И. УСТИНОВ, 2009
27
тав сможет обеспечить минимальную температуру
начала реакций.
Способы получения и исследования. Многослой-
ные фольги Al/Cu получали способом последова-
тельного осаждения паровых потоков алюминия и
меди в установке, детально описанной в работе [22].
Два слитка меди и алюминия, помещенные в от-
дельные изложницы и находящиеся в частях ваку-
умной камеры, разделенных непроницаемым экра-
ном, испарялись с помощью электронно-лучевых
пушек. Паровые потоки осаждались на непрерывно
вращающуюся над экраном подложку из нержаве-
ющей стали.
Вращение подложки и наличие экрана обеспе-
чивало последовательное осаждение паров меди и
алюминия на подложку. Для того, чтобы впослед-
ствии отделять фольгу Al/Cu от подложки, на нее
предварительно осаждали антиадгезионный слой
NaCl. Давление остаточных газов в камере при осаж-
дении составляло около 5 × 10—3 Пa; температуру под-
ложки поддерживали не выше 120 °C; режимы испа-
рения обеспечивали скорость осаждения 50 нм/с.
Многослойные конденсаты, соотношение компо-
нент в которых 84Al—16Cu (ат. %) было близким к
химическому составу эвтектики с минимальной тем-
пературой плавления (рис. 1), имели период слоев
(сумма толщин одного слоя алюминия и одного слоя
меди) 0,7 мкм.
Изохронный (в интервале температур 50…600 °C
в течение 30 мин) и изотермический (в течение 15 ч
при 90 °C) отжиг образцов фольги осуществляли в
вакуумной печи при давлении примерно 10—1 Пa.
После таких способов термообработки образцы ис-
следовали методом сканирующей электронной мик-
роскопии и рентгенодифракционного анализа. Для
выявления структуры образцов использовали мето-
ды селективного химического травления в реактиве
«Kroll’s». Структуру поперечного сечения фольги
анализировали с помощью сканирующей приставки к
просвечивающему электронному микроскопу «Hitachi
H-800» при ускоряющем напряжении 150…200 кВ.
Рентгенодифракционные измерения проводили
в стандартной геометрии θ-2θ на дифрактометре
«Дрон-4» в излучении CuKα
Образцы для рентге-
новских исследований представляли собой кусочки
фольги.
Экспериментальные результаты. На рис. 2 показа-
ны дифрактограммы образцов фольги в исходном
состоянии, а также отожженных при разных темпе-
ратурах в течение 30 мин. На дифрактограмме об-
разца фольги после осаждения (рис. 2, а) обнару-
жены только пики, свойственные алюминию и меди.
Соотношение интегральной интенсивности пиков,
измеренное из рентгенодифракционной картины,
указывает на текстурированное состояние слоев
алюминия и меди. Так, соотношение между интен-
сивностями пиков (200) и (111) для поликристал-
лического образца алюминия в отсутствие текстуры
должно быть приблизительно равным 0,45; для об-
разца меди – 0,43. В исследованных образцах эти
соотношения составили 0,13 и 0,16 соответственно
для алюминия и меди.
До температуры 90 °С на дифрактограммах не
зафиксировано каких-либо изменений, по сравне-
нию с представленной на рис. 2, а. Нагрев образца
фольги до 90 °С вызвал формирование пика, рас-
положенного между пиками (111) меди и (200) алю-
миния (рис. 2, б), идентифицированного как пик
(020) соединения CuAl. При увеличении темпера-
туры отжига до 120 °С интенсивность образовавше-
гося пика возросла, также сформировались пики
(312) и (220), свойственные данной фазе (рис. 2, в).
При этом заметно уменьшилась интенсивность пи-
ков меди. Анализ соотношения интегральных ин-
тенсивностей пиков AlCu, меди и алюминия на диф-
Рис. 1. Равновесная диаграмма состояний системы Cu—Al [23]
Рис. 2. Рентгендифракционные картины от образцов многослой-
ной фольги Cu/Al после осаждения (а) и отжига в течение 30
мин при температурах 90 (б), 120 (в), 150 (г), 200 (д), 250 (е),
400 (ж), °C; значками , , и обозначены пики соответ-
ственно от Al, Cu, AlCu и Al2Cu; I – интенсивность
28
рактограммах показал, что объемная доля
фазы AlCu увеличивается от примерно 26 при
температуре 90 °С до 35 мас. % при 120 °С.
На дифрактограмме образца, отож-
женного при 150 °С, кроме указанных пи-
ков, сформировалась система пиков,
идентифицированная как свойственная
фазе Al2Cu (рис. 2, г). Возрастание ин-
тенсивности пиков фазы Al2Cu обнаруже-
но при повышении температуры отжига
до 200 °С (рис. 2, д); при этом интенсив-
ность пиков фазы AlCu уменьшилась, а
пики меди практически исчезли. Перерас-
пределение интенсивностей между пика-
ми фаз AlCu и Al2Cu в пользу последней
продолжалось при повышении температу-
ры отжига до 250 °С (рис. 2, е) и выше.
Этот процесс завершился при нагреве об-
разцов до значений температуры около
400 °С, в результате чего на дифракто-
грамме зафиксированы пики алюминия и
фазы Al2Cu (рис. 2, ж). С последующим
повышением температуры вплоть до 600 °С
дифракционная картина не изменялась.
Электронно-микроскопические изоб-
ражения поперечного сечения фольги
(рис. 3) иллюстрируют изменение струк-
туры образцов при нагреве до разных зна-
чений температуры в течение 30 мин. Избиратель-
ное травление позволяет (исходя из фазового кон-
траста на микроструктуре) сделать вывод о струк-
турном состоянии образца. Показано, что фольга
после осаждения состоит из непрерывных слоев меди
(светлые) и алюминия (темные – рис. 3, а). Наличие
в слоях алюминия участков с фазовым контрастом,
отличным от меди и алюминия, следует рассматривать
как результат перемешивания атомов между слоями.
Нагрев образца до температуры 120 °С способ-
ствует увеличению объемной доли фазы, обогащен-
ной медью (светло-серый фазовый контраст, отли-
чающийся от слоев меди и алюминия – рис. 3, б).
Эта фаза, по-видимому, формируется в результате
взаимной диффузии компонентов слоев в наиболее
дефектных участках границ между слоями. При
этом значения толщины непрореагировавших слоев
меди и алюминия заметно не меняются. Поскольку
рентгенодифракционные исследования образца,
отожженного при 120 °С, показали присутствие фа-
зы AlCu в дополнение к алюминию и меди, области
светло-серого контраста на микроструктурах могут
быть соотнесены именно с фазой AlCu.
Отжиг фольги при температуре 200 °С приводит
к изменению толщины слоев (рис. 3, в). Толщина
слоев, обогащенных медью, существенно увеличи-
вается. При этом диффузионные процессы интен-
сифицируются во всем объеме фольги, что, судя по
фазовому контрасту, приводит к формированию, по
крайней мере, трех фазовых составляющих. Эти ре-
зультаты коррелируют с данными дифракционного
исследования, показавшими начало формирования
фазы Al2Cu при 150 °С и рост ее объемной доли
при повышении температуры, сопровождающийся
уменьшением объемной доли фазы AlCu.
При дальнейшем возрастании температуры от-
жига до 500 °С слоистая структура фольги исчезает
(рис. 3, г), формируется аномальная эвтектика (час-
тицы интерметаллида, которым, согласно дифрак-
ционным данным, должна быть фаза Al2Cu, распо-
ложены в матрице алюминия).
Влияние продолжительности нагрева на струк-
туру фольги исследовали на образцах, отожженых
при температуре 90 °С, при которой отжиг фольги
в течение 30 мин способствовал образованию первой
интерметаллической фазы AlCu. Анализ микрост-
руктуры образцов показал, что длительный отжиг
приводит к формированию большой объемной доли
фазы, обогащенной медью, зародыши которой при-
сутствуют в образцах после осаждения, о чем свиде-
тельствует фазовый контраст на микроструктуре
(рис. 4). Как видно из дифракционных картин
Рис. 3. Электронно-микроскопические изображения поперечного сечения
фольги Cu/Al после осаждения (а) и отжига в течение 30 мин при темпера-
турах 120 (б), 200 (в) и 500 (г) °С; × 20000
Рис. 4. Электронно-микроскопическое изображение поперечного
сечения образца фольги Al/Cu, отожженного при температуре
90 °С в течение 16 ч; × 5000
29
(рис. 5), при увеличении времени отжига происхо-
дит рост интенсивности пиков, относящихся к фазе
AlCu. Пиков, полученных от других фаз, кроме
AlCu, не зафиксировано при отжиге вплоть до 16 ч.
Из анализа соотношения интегральных интенсив-
ностей пиков на дифрактограммах установлено, что
объемная доля фазы AlCu выросла от 25 (отжиг 30 мин)
до значения около 55 мас. % при отжиге 16 ч.
Обсуждение результатов. Таким образом, при на-
греве многослойной фольги Al/Cu, соотношение
компонент в которой соответствует составу Al84Cu16,
зафиксировано последовательное формирование
фаз AlCu и Al2Cu. Превращение, вызывающее об-
разование первой фазы AlCu в количестве, доста-
точном для идентификации рентгенодифракцион-
ным методом, обнаружено при температуре приб-
лизительно 90 °С, т. е. в исследованной фольге ре-
акции между слоями начинаются при значениях
температуры более низких, чем температура осаж-
дения (около 120 °С).
Поэтому вполне закономерным является нали-
чие признаков перемешивания, выявленных на мик-
роструктурах образцов фольги после осаждения. С
повышением температуры вслед за фазой AlCu об-
разуется фаза Al2Cu, и обе они сосуществуют в не-
котором интервале температур.
По мере дальнейшего роста температуры, после
израсходования в образце всей доступной меди,
объемная доля фазы Al2Cu увеличивается при
уменьшении объемной доли фазы AlCu, вплоть до
ее исчезновения, а фазовый состав образцов фольги
при температуре примерно 400 °С и выше соответ-
ствует эвтектике Al + Al2Cu.
Такая последовательность превращений отлича-
ется от результатов, полученных нами ранее при
нагреве многослойных конденсатов Al/Ni и Al/Ti
[5, 6], в которых при повышении температуры фор-
мировались интерметаллиды, более обогащенные
никелем либо титаном.
Полученные в работе результаты относительно
очередности образования фаз в многослойной сис-
теме Al/Cu отличаются от данных других авторов.
Так, в большинстве работ, посвященных изучению
ламинатной композиции Al/Cu, состоящей из двух
или более слоев [7, 16—19] разного химического сос-
тава, обнаружено формирование в качестве первой
фазы Al2Cu, а при дальнейшем увеличении темпе-
ратуры или продолжительности термообработки –
фаз, обогащенных медью из AlСu и Al4Сu9.
Поскольку превращения в ламинатной системе
контролируются диффузией, то диффузионная ки-
нетика является одним из важных факторов, опре-
деляющих процесс образования фаз [24—27]. Кине-
тические характеристики зависят от структурного
состояния объекта (характеристик поверхности раз-
дела между слоями, размера зерен в слоях, струк-
туры межзеренных границ, типа и концентрации
дефектов). В связи с этим следует подчеркнуть, что
использованный в данной работе способ получения
фольг является высокоэнергетичным. Это позволяет
достигать скорости осаждения примерно 50 нм/с, что
на порядок превышает те, при которых получались
слоистые структуры другими исследователями [18, 19].
При осаждении с высокой скоростью материал
формируется в существенно неравновесных услови-
ях, что может вызывать формирование высокой кон-
центрации дефектов вакансионного типа в объеме и
на границе слоев. Кроме того, при низких темпера-
турах осаждения (<0,3 Тпл) образуется столбчатая
структура, о чем свидетельствует текстурированное
состояние слоев как алюминия, так и меди. Границы
между кристаллитами в такой столбчатой структуре
являются дефектными и могут быть основными ка-
налами диффузионных потоков атомов [28].
Выводы
1. Показано, что фазовые и структурные превраще-
ния в многослойной фольге Al/Сu при ее медлен-
ном нагреве определяются последовательностью
формирования фаз, начинающегося образованием
обогащенного медью интерметаллида AlCu и продол-
жающегося его обеднением в направлении образова-
ния интерметаллида Al2Cu с последующим формиро-
ванием структурного состояния, соответствующего
химическому составу фольги. Последовательность
превращений не зависит от условий нагрева фольги.
2. Установлено, что процесс фазовых превраще-
ний и характер формирования структуры опреде-
ляются интенсификацией диффузии меди и алюми-
ния в местах скопления структурных дефектов,
обусловленных низкой температурой осаждения.
Рис. 5. Рентгендифракционные картины от образцов многослой-
ной фольги Cu/Al, отожженных при температуре 90 °С в течение
0,5 (а), 4,0 (б) и 16,0 (в) ч; значками , и обозначены
пики соответственно от Al, Cu и фазы AlCu: Iн – нормированная
интенсивность
30
1. Nanometric multilayers: A new approach for joining TiAl /
A. S. Ramos, M. T. Vieira, L. I. Duarte et al. // Interme-
tallics. – 2006. – N 14. – P. 1157—1162.
2. Cao J., Feng J. C., Li Z. R. Microstructure and fracture
properties of reaction-assisted diffusion bonding of TiAl in-
termetallic with Al/Ni multilayer foils // J. Alloys and
Compounds. – 2008. – № 466. – P. 363—367.
3. Diffusion welding of γ-TiAl based alloys through nano-laye-
red foil of Ti/Al system / A. I. Ustinov, Yu. V. Falchen-
ko, A. Yu. et al. // Intermetallics. – 2008. – № 16. –
P. 1043—1045.
4. Pascal C., Marin-Ayral R. M., Te’denac J. C. Joining of
nickel monoaluminide to a superalloy substrate by high pres-
sure self-propagating high-temperature synthesis // J. Allo-
ys and Compounds. – 2002. – № 337. – P. 221—225.
5. Effect of overall composition on thermally induced solid-
state transformations in thick EB PVD Al/Ni multilayers /
A. Ustinov, L. Olikhovskaya, T. Melnichenko, A. Shyshkin
// Surf. Coat. Technol. – 2008. – № 202. – P. 3832—
3838.
6. Твердофазные реакции при нагреве многослойных фольг
Al/Ti, полученных методом электронно-лучевого осажде-
ния / А. И. Устинов, Л. А. Олиховская, Т. В. Мельниченко
и др. // Автомат. сварка. – 2008. – № 2. – С. 21—28.
7. Investigation of diffusion in the Cu—Al thin film system /
A. E. Gershinski, B. I. Fomin, E. I. Cherepov, F. L. Edel-
man // Thin Solid Films. – 1977. – № 42. – P. 269—275.
8. Silveria V. L. A., Mury A. G. Analysis of the behavior of
bimetallic joints (Al/Cu) // J. Microstruct. Sci. – 1987. –
№ 14. – P. 277—287.
9. Lee W.-B., Bang K.-S., Jung S.-B. Effects of intermetallic
compound on the electrical and mechanical properties of fricti-
on welded Cu/Al bimetallic joints during annealing //
J. Alloys and Compounds. – 2005. – № 390. – P. 212—219.
10. Ouyang J., Yarrapareddy E., Kovacevic R. Microstructural
evolution in the friction stir welded 6061 aluminum alloy
(T6-temper condition) to copper // J. Mater. Process. Tec-
hnol. – 2006. – № 172. – P. 110—122.
11. Microstructure and phase constitution near the interface of
Cu/Al vacuum brazing using Al-Si filler metal / C. Xia,
Y. Lia, U. A. Puchkov et al. // Vacuum. – 2008. –
№ 82. – P. 799—804.
12. Abdollah-Zadeh A., Saeid T., Sazgari B. Microstructural
and mechanical properties of friction stir welded alumi-
num/copper lap joints // J. Alloys and Compounds. –
2008. – № 460. – P. 535—538.
13. Ay I., Celik S., Celik I. Comparison of properties of friction
and diffusion welded joints made between the pure alumini-
um and copper bars // BAU Fen Bilimleri Enstitusu Der-
gisi. – 1999. – 1, N 2. – P. 88—102.
14. Abbasi M., Taherib A. K., Salehia M. T. Growth rate of in-
termetallic compounds in Al/Cu bimetal produced by cold
roll welding process // J. Alloys and Compounds. – 2001. –
№ 319. – P. 233—241.
15. Heness G., Wuhrer R., Yeung W.Y. Interfacial strength de-
velopment of roll-bonded aluminium/copper metal lamina-
tes // Mater. Sci. Eng. A. – 2007. – № 483—484. –
P. 740—743.
16. Janghorban K. Investigation of structure and mechanical
properties of multi-layered Al/Cu composite produced by
accumulative roll bonding (ARB) process / M. Eizadjou,
A. K. Talachi, H. D. Manesh et al. // Compos. Sci. Tech-
nol. – 2008. – № 68. – P. 2003—2009.
17. Rajan K., Wallach E. R. A transmission electron microsco-
py study of intermetallic formation in aluminium-copper thin
film couples // J. Cryst. Growth. – 1980. – № 49. –
297—302.
18. Hentzell H. T. G., Thomson R. D., Tu K. N. Interdiffusion
in copper-aluminium film bilayers. I. Structure and kinetics
of sequentional compound formation // J. Appl. Phys. –
1983. – № 54. – P. 6923—6928.
19. Hentzell H. T. G., Thomson R. D., Tu K. N. Interdiffusion
in copper-aluminium film bilayers. II. Analysis of marker
motin during sequential compound formation // Ibid. –
1983. – № 54. – P. 6923—6928.
20. Harutyunyan V. S., Torossyan A. R., Aivazyan A. P. De-
formations, subgrain structure, dislocation arrangement and
transition later formation in Cu/Al coating deposited by
mechanochemical technique // Appl. Surf. Sci. – 2004. –
№ 222. – P. 43—64.
21. Solid state reaction in sandwich type Al/Cu thin films /
C.-B. Ene, G. Schmitz, T. Al-Kassab, R. Kirchheim //
Ultramicroscopy. – 2007. – № 107. – P. 802—807.
22. Диффузионная сварка микродисперсного композита
АМг-5 + 27 % Al2O3 с применением нанослойной фольги
Ni/Al / А. Я. Ищенко, Ю. В. Фальченко, А. И. Устинов
и др. // Автомат. сварка. – 2007. – № 7. – С. 5—9.
23. Binary alloy phase diagrams / T. B. Massalski, H. Okamo-
to, P. R. Subramanian, L. Kacprzak. – Ohio: ASM Intern.,
1986. – 526 c.
24. Funamizu Y., Watanabe K. Interdiffusion In the Aluminum-
Copper Systems // Trans. Jap. Inst. Metals. – 1971. –
№ 12. – P. 147—152.
25. Tanaka Y., Kajihara M., Watanabe Y. Growth behavior of
compound layers during reactive diffusion between solid Cu
and liquid Al // Mater. Sci. Eng. A. – 2007. – № 445—
446. – P. 335—363.
26. Dybcov V. I. Growth kinetics of chemical compound lay-
ers. – Cambridge: Cambridge Int. Sci. Publ., 1998. – 192 p.
27. Herzig C., Divinski S. Essentials in diffusion behavior of
nickel- and titanium-aluminides // Intermetallics. – 2004. –
№ 12. – P. 993—1003.
28. Suzuki A., Mishin Y. Atomic mechanisms of grain boundary
diffusion: Low versus high temperatures // J. Mater. Sci. –
2005. – № 40. – P. 3155—3161.
Ин-т металлофизики им. Г. В. Курдюмова
НАН Украины, Киев
Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев
Поступила 16.03.2009
31
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-95979 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7681 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:26:54Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Олиховская, Л.А. Мельниченко, Т.В. Матвиенко, Я.И. Устинов, А.И. 2016-03-08T16:40:46Z 2016-03-08T16:40:46Z 2009 Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения / Л.А. Олиховская, Т.В. Мельниченко, Я.И. Матвиенко, А.И. Устинов // Современная электрометаллургия. — 2009. — № 2 (95). — С. 27-31. — Бібліогр.: 28 назв. — рос. 0233-7681 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95979 669.187.826 Методами рентгеновской дифракции и сканирующей электронной микроскопии исследованы фазовые превращения в твердом состоянии при нагреве многослойной фольги, состоящей из чередующихся слоев алюминия и меди (с периодом 0,7 мкм), соответствующей составу Al₈₄Cu₁₆. Показано, что при нагреве до 90 °С в фольге образуется интерметаллид AlCu, а при температуре до 150 °C – Al₂Cu. Нагрев выше 350 °С вызывает постепенный рост объемной доли фазы Al₂Cu при уменьшении объемной доли фазы AlCu. В результате таких превращений в фольге формируется двухфазное состояние (Al + CuAl₂), соответствующее равновесной диаграмме состояния. Using methods of X-ray diffraction and scanning electron microscopy the phase transformations in solid state in heating a multi-layer foil, consisting of alternate layers of aluminium and copper (at 0.7 m period) and corresponding to the composition Al₈₄Cu₁₆, were investigated. It is shown that intermetallic AlCu is formed in foil at heating up to 90 °С and Al₂Cu is formed at up to 150 °С. The heating above 350 °С causes a gradual growth of a volumetric fraction of phase AlCu at decrease of volumetric fraction of phase AlCu. These transformations in foil results in the formation of two-phase state (Al + CuAl₂) corresponding to an equilibrium state diagram. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Современная электрометаллургия Электронно-лучевые процессы Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения Phase transformations in heating multi-layer foil Al/Cu produced by the method of electron beam deposition Article published earlier |
| spellingShingle | Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения Олиховская, Л.А. Мельниченко, Т.В. Матвиенко, Я.И. Устинов, А.И. Электронно-лучевые процессы |
| title | Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения |
| title_alt | Phase transformations in heating multi-layer foil Al/Cu produced by the method of electron beam deposition |
| title_full | Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения |
| title_fullStr | Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения |
| title_full_unstemmed | Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения |
| title_short | Фазовые превращения при нагреве многослойной фольги Al/Cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения |
| title_sort | фазовые превращения при нагреве многослойной фольги al/cu, полученной способом электронно-лучевого осаждения |
| topic | Электронно-лучевые процессы |
| topic_facet | Электронно-лучевые процессы |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/95979 |
| work_keys_str_mv | AT olihovskaâla fazovyeprevraŝeniâprinagrevemnogosloinoifolʹgialcupolučennoisposobomélektronnolučevogoosaždeniâ AT melʹničenkotv fazovyeprevraŝeniâprinagrevemnogosloinoifolʹgialcupolučennoisposobomélektronnolučevogoosaždeniâ AT matvienkoâi fazovyeprevraŝeniâprinagrevemnogosloinoifolʹgialcupolučennoisposobomélektronnolučevogoosaždeniâ AT ustinovai fazovyeprevraŝeniâprinagrevemnogosloinoifolʹgialcupolučennoisposobomélektronnolučevogoosaždeniâ AT olihovskaâla phasetransformationsinheatingmultilayerfoilalcuproducedbythemethodofelectronbeamdeposition AT melʹničenkotv phasetransformationsinheatingmultilayerfoilalcuproducedbythemethodofelectronbeamdeposition AT matvienkoâi phasetransformationsinheatingmultilayerfoilalcuproducedbythemethodofelectronbeamdeposition AT ustinovai phasetransformationsinheatingmultilayerfoilalcuproducedbythemethodofelectronbeamdeposition |