Сплав Cu-Ni-Sn является критически важным материалом для аэрокосмической, электронной и атомной отраслей благодаря уникальному комплексу свойств, включающему высокую прочность, термостойкость и коррозионную стойкость. Однако традиционное литье накладывает фундаментальное ограничение на его качество, вызывая дендритную сегрегацию. В процессе медленного охлаждения происходит обогащение междендритных областей оловом, что приводит к формированию крупной γ-фазы и неравномерно распределенной упрочняющей фазы (DP). Эта структурная неоднородность негативно сказывается на механических характеристиках и долговечности материала. Попытки подавить сегрегацию через легирование или модификацию литейного процесса не позволяли кардинально решить проблему неоднородности микроструктуры.
Роль настольного СЭМ ZEM18 в оптимизации структуры и свойств спеченного сплава
Технология плазменного спекания (SPS) открыла новые пути для подавления сегрегации, обеспечивая быстрое уплотнение порошков при низких температурах и эффективно ограничивая рост зерен. Исследование, проведенное с применением настольного сканирующего электронного микроскопа ZEM18, подтвердило, что использование распыленного порошка и SPS-процесса позволяет полностью устранить дендритную ликвацию и получить материал с исключительно однородной микроструктурой. Было установлено, что оптимальная температура спекания составляет 800°C, при которой достигается плотность свыше 98% и максимальная твердость благодаря сбалансированному размеру зерна. Последующее старение при 400°C в течение 1 часа обеспечивает пиковые значения твердости и предела текучести за счет дисперсного выделения γ-фазы. Настольный СЭМ ZEM18 сыграл ключевую роль в анализе, предоставив данные высокого разрешения для наблюдения морфологии выделений и проведения локального элементного анализа, что прямо подтвердило состав фаз и механизм упрочнения.Подробнее о настольном СЭМ ZEM18
