кание алюминиевого сплава имеет место лишь при анодной поляризации и характеризуется малыми скоростями при больших (около 8 А) токах в измерительной ячейке. В связи с этим очевидно, что температура расплава АК-6 должна быть более высокой. Действительно, при Т = 1003 К (кривая 2) наблюдаются смачивание и растекание алюминиевого сплава по нерхчавеющей стали как при анодной, так и при катодной поляризациях. Скорость растекания резко увеличивается, если повысить температуру расплава до 1073 К (кривая 3). Следует отметить, что при собственном потенциале фс стали ВНС-9 в расплаве АК-5, который для 973, 1003 и 1073 К составлял соответственно—1,57, —1,54 и —0,88 В, скорости растекания сравнительно невелики: при повышении температуры до 1073 К значение фс сдвинулось на 0,66 В в анодную сторону по сравнению с его

Таблица 13. Сравнение скоростей растекания сплава АК-5 по стали ВНС-9 при различных условиях проведения эксперимента

значением приТ = 1003 К, что, вероятно, и привело к сдвигу максимума кривой 3 по сравнению с кривой 2 примерно на 0,4 В в ту же сторону.

Кроме того, повышение температуры расплава АК-5 до 1073 К приводит к разупрочнению подложки — высокопрочной стали ВНС-9, поэтому представляло интерес попытаться увеличить скорость растекания при температурах ниже 1073 К, подключив в качестве дополнительного действующего фактора градиент температуры вдоль образца.

Эксперименты проводились аналогично предыдущим, при двух значениях градиента температуры — 0,5 и 0,9 К/мм, температура расплава АК-5 при этом составляла 1003 К и возрастала в направлении растекания. Собственный потенциал стали ВНС-9 в расплаве АК-5 при этом был равен соответственно — 1,4 и —0,8 В. Результаты исследований представлены на графиках №И — С ("ср.) на рис. 86, б. Видно, что форма зависимости в (р) во всех трех случаях практически одинакова. Сдвигаются лишь максимумы кривых, что, как указывалось выше, объясняется относительным сдвигом собственного потенциала. Кроме того, скорости растекания сплава АК-5 по стали ВНС-9 в расплаве с градиентом температуры оказались гораздо выше, чем при изотермическом растекании. Это легко видеть при сравнении скорости растекания в характерных точках кривых С(ф): при собственном потенциале фс стали ВНС-9, погруженной в жидкий сплав АК-5 в расплаве солей; при потенциале, соответствущем максимуму КРИВОЙ фтах (табл. 13).

Как видно из табл. 13, при потенциалах фтах и фс скорость растекания сплава АК-5 по стали ВНС-9 при gгad Т = 0,9 К/мм увеличивает скорость соответственно в 6 и 8 раз по сравнению с изотермическим растеканием.

Может возникнуть вопрос, не связано ли наблюдаемое увеличение скорости растекания с тем, что при наличии градиента температуры вдоль образца сплав АК-5 растекается при все более высокой температуре и что, следовательно, большая скорость растекания обусловлена не наличием градиента температуры, а просто повышенной температурой. Легко видеть, что основную роль в эффекте увеличения скорости растекания играет не повышающаяся температура,, а наличие градиента температуры. Действительно, за время растекания 300 с высота подъема составляла Н2 = 55 мм, на этой высоте на образце температура была равна 1053 К. Вместе с тем при Т = = 1073 К при наиболее благоприятном потенциале ф = — 0,5 В (см. рис. 86, а) эффективная скорость растекания составляла Стах = = 15,4 мм2/с, тогда как при наличии градиента температуры 9 К/см-бгаах = 24,3 мм2/с (рис. 86, б, кривая 3), т. е. наибольшая скорость растекания при наличии градиента температуры в интервале 1003— 1053 К в 1,6 раза превосходит наибольшую скорость изотермического растекания при более высокой температуре (Т = 1073 К), что подтверждает самостоятельную роль градиента температуры, ускоряющего растекание жидкого металла по твердому в рассматриваемой системе.

Таким образом, для высокотемпературной системы Ре — А1 показано наличие термопотока смещения, направленного в сторону повышающейся температуры, обусловленного отрицательной величиной энергии смещения в этой системе. Совместное использование двух важных факторов — электрохимической поляризации и градиента температуры — дает возможность интенсифицировать соединение композитного материала, а также значительно снизить температуру процесса, что способствует сохранению прочности и других свойств стали ВНС-9 при гарантированно быстром и надежном смачивании ее алюминиевым сплавом АК-5.

Приведем другой пример влияния внешних воздействий на смачиваемость и растекание — влияние электрического тока на растекание сплавов меди по чугуну [289].

При получении биметаллических изделии наплавкой стремятся обеспечить минимальное расплавление основного металла, улучшить смачиваемость и растекаемость наплавляемого. Применительно к системе чугун — сплав на основе меди эти условия обеспечить трудно, так как разница температур плавления соединяемых материалов составляет 100—250 К- В условиях использования дуговых источников теплоты возможны подплавление поверхности и переход основного металла (чугуна) в расплав. Кроме того, растекаемость жидкого расплава по поверхности чугуна ограничивается наличием графитной фазы и ее состоянием. Распространенным способом улучшения растекаемости припоя по поверхности чугуна является использование флюсов. Известно, что действие поверхностно-активных добавок можно повысить пропусканием электрического тока через контакт. Электрический ток ускоряет переход положительных иочоз щелочноземельных металлов из флюса в припой, повышая самофлюсующие свойства последнего, сокращая время лужения [301]. Кроме