Structure and properties of Zn-Ti0.2-Cu0.15 single crystal containing eutectic precipitates

Some structure observations for the Zn-Ti0.2Cu0.15 single crystal obtained by the Bridgman method are presented. The structure contains (Zn) - phase with inclusions of Zn₁₆Ti inter-metallic compound. The Zn₁₆Ti intermetallic compound is localized within the eutectic precipitates. A morphology of the Zn₁₆Ti compound varies according to the solidification condition imposed during the single crystal growth. The block, great size particles are a characteristic element for the alloy which composition is situated nearly the eutectic point in the phase diagram. These particles were not observed previously in the hypoeutectic Zn-Ti alloys. Mechanical properties of the obtained single crystals are also investigated. Critical resolved shear stress (CRSS) during deformation in a basal slip system (0001)<11-20>is determined. The changes of the CRSS for the Zn-Ti.0.2Cu0.15 single crystals within the range of temperatures from 200K to 370K are presented. The obtained data are compared with previously investigated results for the (Zn) single crystals containing lower (hypoeutectic) titanium addition.

W pracy przedstawiono wyniki badań strukturalnych i mechanicznych monokryształów Zn-Ti0.2Cu0.15 otrzymanych metodą Bridgmana. Struktura badanego stopu składała się z monokrystalicznej osnowy - fazy (Zn) oraz cząstek fazy międzymetalicznej Zni₆Ti. Cząstki fazy międzymetalicznej Zn₁₆Ti zlokalizowane były wewnątrz eutektyki Morfologia fazy Znj₆H ulegała zmianom w zależności od warunków krystalizacji zastosowanych podczas wzrostu monokryształów. Blokowe cząstki o dużych rozmiarach stanowiły charakteiystyczny element struktury stopu o składzie zbliżonym do punktu eutektycznego na diagramie fazowym, i nie były wcześniej obserwowane dla monokryształów podeutektycznych stopów Zn-Ti oraz Zn-Ti-Cu. Zbadano własności mechaniczne otrzymanych monokryształów. Wyznaczono krytyczne naprężenie ścinające (KNŚ) osiągane podczas deformacji próbek w systemie łatwego poślizgu (0001 )< 11 -20>. KNŚ kiyształów Zn-Ti0.2Cu0.15 wyznaczane w za- kresie temperatury od 200K do 370K osiągało wartości odpowiednio od 12 MPa do 6 MPa. Uzyskane wyniki porównano z rezultatami wcześniejszych badań na monokryształach (Zn) z podeutektyczną zawartością tytanu.