Концентрация никеля
Кроме висмута в кадмий вводились никель, платина и палладий — элементы, которые обладают малой растворимостью в кадмии, а с висмутом образуют интерметаллиды (см. таблицу). Концентрация никеля варьировалась от 0,004 до 1 вес.%. Платину и палладий вводили в количестве 0,3 вес.%. Образцы, изготовленные по методике, описанной в работе, подвергались многократным закалкам с 300° в воде. Методом гидростатического взвешивания в спирте определялась плотность образцов, по изменению которой можно судить об интенсивности порообразования в материале. С целью качественной оценки состояния границ зерен использовался метод испытания на изгиб, позволяющий определять эквикогезивную температуру и ее зависимость от природы и концентрации примесей, а также числа теплосмен.
По результатам исследования было установлено, что при температуре выше 144°С по границам зерен кадмия, содержащего висмут, образуется жидкая прослойка, которая при периодических нагревах и охлаждениях материала вызывает уменьшение его плотности из-за возникновения большого количества пор и трещин по границам зерен. При введении 0,05 вес.% B кадмий не только легко разрушается по границам зерен при испытании на изгиб выше 144°С, но и в процессе ЦТО уже после нескольких циклов. Добавление никеля, платины и палладия к сплаву Cd-B существенным образом изменяет свойство материала сопротивляться многократным теплосменам.
B и различное количество никеля, от числа теплосмен. Можно видеть, что увеличение содержания никеля при неизменной концентрации висмута приводит к непрерывному повышению термостойкости кадмия. При содержании никеля, превышающем атомную концентрацию висмута на порядок, свойство кадмия сопротивляться циклической термообработке полностью восстанавливается, и его плотность совершенно не изменяется даже после 60 циклов.
Металлографически появление пор и трещин также не наблюдается. Важно отметить, что дальнейшее увеличение количества вводимого никеля не приводит к ухудшению свойств металла, как это наблюдается при легировании жаропрочных сплавов редкоземельными элементами.
