Структурный тип

Таким образом, параметром, контролирующим эвтектическое превращение, является распределение температуры в жидкости и слитке. Технически распределение температуры, необходимое для однонаправленного перемещения фронта превращения, можно достичь различными способами: кристаллизацией по Чохральскому, по Бриджмену, методом зонной плавки и другими. Структурный тип образовавшейся композиции определяется морфологией соответствующей эвтектики, которая может быть пластинчатой, волокнистой и более сложного вида.

Основными факторами, влияющими на форму и распределение фаз в эвтектической композиции, являются: а) соотношение объемных долей фаз в эвтектике; б) скорость кристаллизации; в) характер и количество примеси в расплаве. Если объемная доля меньшей фазы превышает 0,3, то структура композиции, как правило, пластинчатая. В противном случае чаще наблюдается волокнистая (стержневая) структура.

Влияние скорости на морфологию фаз в эвтектике неоднозначно. Так, в системах Al-AbN, Sn-Zn, Pb-Ag переход от пластинчатой морфологии к волокнистой наблюдался при увеличении скорости кристаллизации (и); в других эвтектиках (N-W, Au-Со, Sb-MnSb, Al-Al4Ca) такой переход наступал при уменьшении v. Присутствие той или иной примеси в расплаве также может способствовать структурному переходу. Уолтер и Клайн установили, например, что добавки Mo, W и V изменяют морфологию эвтектики NAl-Сг от стержневой к пластинчатой.

Переход осуществлялся при различном содержании примесей каждого сорта, но всякий раз именно тогда, когда атомы примеси, растворенные в Сг, увеличивали параметры решетки Сг до значения параметра решетки NAl. Иными словами, переход происходил при нулевом (при температуре плавления эвтектики) несоответствии решеток NAl и Сг. Наличие примеси в расплаве может повлиять также на расположение упрочняющей фазы в композиции. При большом содержании примеси плоский фронт кристаллизации сменяется ячеистым, что приводит к веерообразному расположению фаз вместо строго ориентированного.

В результате этого происходит значительное снижение прочности композиции. Поскольку легирование во многих случаях является необходимым, важно установить критерий стабильности плоского фронта кристаллизации.