составляющей. Интерметаллидная прослойка с плоским фронтом взаимодействия со стороны основного металла (в контактных парах с БрКМц и БрАЖНМц) образовалась в результате реакционной диффузии компонентов легкоплавкой и тугоплавкой составляющих. Прикристалли-зованный слой, имеющий дендритную структуру различной разветвленное™ со стороны расплава, и отдельные дендриты в матрице капли образовались в процессе кристаллизации.

Для контактных пар исследуемых сталей с БрОН8,5-3 и БрМН40 характерно проникновение медного расплава в основной металл, имеющее форму клина или воронки. Как правило, проникновение легкоплавкой составляющей происходит по границам зерен тугоплавкой составляющей. Глубина проникновения растет с увеличением времени изотермической выдержки и достигает, например, 10—50 мкм в биметалле сталь 12Х18Н10Т— бронза БрОН8,5-3 для времени контактирования 60—300 с.

Для микроструктуры межфазной границы, сформировавшейся при растекании бронзы БрОН8,5-3 по стали 12Х18Н10Т, характерно наличие «ложа капли», свидетельствующее об интенсивном растворении основного металла в расплаве бронзы даже при минимальном времени изотермической выдержки (1 с). При растекании (особенно «вторичном») реализуются динамичные условия взаимодействия, когда в контакт с основным металлом, еще не смоченным расплавом, вступает расплав, частично провзаимодействовавший с ним. При этом скорость растворения уменьшается в направлении от центра капли к периметру растекания. Интенсивное растворение, наряду с избирательным проникновением расплава по границам отдельных зерен основного металла, является нежелательным процессом, приводящим к снижению прочности и других характеристик соединения.

Неоднородность строения и свойств зоны соединения подтверждена данными рентгеноспектрального микроанализа (рис. 49). Анализируемый участок выбирался при визуальном наблюдении изображения под микроскопом при увеличении 450. Зонд перемещался от бронзы к сталям по направлению, перпендикулярному к границе раздела. Запись концентрационного профиля на ленте самописца велась одновременно для двух элементов (кривые смещены относительно друг друга по направлению оси абсцисс).

Контактное взаимодействие сталей с бронзой БрМН40 выражено слабо: на межфазной границе основной металл — расплав в процессе растекания не образуется интерметаллидный слой с участием железа и алюминия («активной» составляющей БрМН40). С помощью рентгеноспектрального микроанализа зафиксировано равномерное распределение алюминия по ходу луча в направлении от бронзы к стали, равное содержание его в расплаве (около 4 % по массе). Напротив, распределение железа, никеля и меди неравномерное, отражает содержание этих элементов в структурных составляющих бронзы. Оси первично кристаллизующихся дендритных кристаллов ос-твердого раствора более богаты медью, чем окружающая их матрица, тогда как периферийные области более насыщены железом и никелем, перешедшими в расплав в результате растворения стали. Металлографическая карти-

Рис. 49. Распределение элементов в зоне соединения в контактных парах БрМН40 — сталь 45 (а, б), БрКМцЗ-1 — сталь 12Х18Н10Т -(в—д); БрАЖНМц8,5-4-5-1,5 — сталь 45 (е) (массовое содержание, %).

на зоны соединения в контактных парах сталь 45 —■ бронза БрМН40^и сталь 12Х18Н ЮТ — бронза БрМН40 практически одинакова: отсутствие интерметаллидного слоя в зоне контакта, характерная дендритная картина кристаллизации твердого раствора никель — алюминиевой бронзы и проникновение ее по границам зерен в основной металл. Очень похожа и картина распределения элементов в зоне соединения. Химический состав металла проникновения такой же, как и в объеме капли вблизи границы раздела с основным металлом.

Распределение компонентов в плоском инерметаллидном слое с резкими границами раздела в контактных парах, образуемых бронзами БрКМцЗ-1 с БрАЖНМц8,5-4-5-1,5 и исследуемыми сталями, такое же, как и во включениях в объеме капли, и в прикристаллизоЕ-:чном слое так называемой железистой фазы [2671.

На кривых распределения элементов от расстояния в зоне соединения (рис. 49) по концентрационному профилю, проходящему через интерметаллидный слой и дендрит в матрице закристаллизовавшегося