Analiză de fază calitativă și cantitativă a aliajelor metalice este utilizată și pentru explicarea proprietăților mecanice ale suprafețelor probelor preparate prin diferite tehnologii. Aliajele metalice analizate au fost formate pe suprafața suportului de fier (Fe) prin tehnologia alierii cu scântei electrice (ASE) (Fig.1 a) cu anodul din aliajul T15K6 (WC-89%; TiC-15%; Co-6%) și cu energia impulsului electric (Eimp.) de 0,036J și 1,58J , tehnologia fiind descrisă în lucrările [1, 2]. Pentru studiul suprafețelor s-a utilizat difractometrul de raze X Empyrean (PANalytical) în configurația θ-2θ (Fig.1 b). În această configurație tubul de raze X (anod de Cu (45 kV, 40 mA) λKα1 1,54060Å, λKα2 1,54439Å) împreună cu „optica incidentă” și „optica difractată” anexată la detector se mișcă pe un arc de cerc cu viteza de 2θ/s. Reieșind din analiza poziției maximelor din tablourile de difracție obținute și baza de date ICDD PDF4+ s-a determinat că probele au componența de fază prezentată în Tab.1. Fig.1. Reprezentarea schematică a procesului ASE a) și reprezentarea schematică a modului de măsurare θ-2θ în geometria de focusare Bragg-Brentano b) Pentru realizarea analizei cantitative și precizare parametrilor rețelei cristaline s-a utilizat metoda Rietveld refinement [3], care constă în minimizarea diferenței dintre intensitatea observată și cea calculată în fiecare punct i al tabloului de difracție prin metoda celor mai mici pătrate. Acest model ține cont de următorii factori reprezentați în relația (1) pentru produs de un eșantion compus din n faze.unde: s- factorul de scară, - factorul de polarizare Lorentz,- factorul de multiplicitate, - factorul de structură, - funcția de profil a maximului provenit de la reflexia de la planul cu hkl dat, - factorul de absorbție, - intensitatea fonului în punctul i,-factorul de texturare. Factorul de scară se utilizează pentru realizarea analizei cantitative fără etalon [4], fracția masică a fazei p într-un amestec de n faze se determină rezolvând sistemul (4). unde: - factorul de scară a fazei p; Z- numărul de unități de formulă în celula elementară; M- masa unei unități moleculare; V- volumul celulei elementare. Determinarea dimensiunii cristalitelor a fost efectuată prin utilizarea metodei Williamson-Hall modificată pentru funcția de profil pseudo-voight (PV) (5) [5]. unde B- lățimea integrală a maximului cauzată de structura fazei, - strain, D- dimensiunea cristalitului, K- constanta Scherrer (0,62-2,08). Dependența (5) poate fi reprezentată sub forma: Unde: ; , reieșind din aceasta din valorile B și pentru fiecare maxim al fazei date se află dimensiunea medie ale cristalitelor precum și . Comparând poziția maximelor din tablourile de difracție obținute cu baza de date ICDD s-a stabilit că probele au următoarea componență de fază (Tab.1) Fe (PDF 4+ 04-006-4192); Fe0,94C0,06 (PDF 4+ 01-074-5520); TiC (PDF 4+ 04-002-0155); WC (PDF 4+ 04-022-5716);C (PDF 4+ 00-041-1487). Pentru precizarea fracției masice a fiecăreifaze, a parametrilor rețelei cristaline și a parametrilor funcției de profil cu ajutorul cărora se calculează lățimea integrală a maximului, s-afolosit metoda Rietveld refinement (Fig.3) ce a permis reconstruireacelulelor elementare (pentru Eimp.=0,036 J (Fig.2)). Rezultatele analizei cantitative și dimensiunea cristalitelor sunt prezentate în (Tab.1). Fig.2 Celulele elementare a fazelor: Fe(s.g. Im-3m) a=b=c=2,86705 Å; α=β=γ=90ᵒ; TiC(s.g. Fm-3m) a=b=c=4,28035 Å; α=β=γ=90ᵒ; WC(s.g. Fm-3m) a=b=c=4,25431 Å; α=β=γ=90ᵒ; C(s.g. P 63/mmc) a=b=2,48129 Å; c= 6,70241 Å; α=β=90ᵒ; γ=120ᵒ. Fig.3. Rezultatul Rietveld refinement-ului pentru probele obținute la energia impulsului electric de 0,036 J și 1,58 J Tab. 1. Rezultatele analizei cantitative și dimensiunea cristalitelor Eimp. 0,036 J Eimp. 1,58 J Faza wp, % Dimimensiunea cristalitelor, Å wp, % Dimimensiunea cristalitelor, Å Fe 10,4 152±6 28 132±4 Fe0,94C0,06 51,8 230±12 38 136,2±0,2 TiC 30,8 222±6 34 179,3±0,4 WC 4,1 140,2±0,5 C 2,9 Concluzii: Din analiza roentgen-structurală a probelor obținute în tehnologia ASE cu energia impulsului electric de 0,036 J și 1,58 J s-a determinat că la Eimp. 0,036 J se formează pe suprafața suportului de Fe un aliaj compus din Fe, Fe0,94C0,06, TiC, WC, și C, iar la Eimp. 1,58 J nu se observă faza cristalină a WC și a C. Odată cu creșterea Eimp se micșorează dimensiunea cristalitelor și concentrația Fe0,94C0,06 pe când concentrația lui TiC se mărește. Valoarea 3,3< χ2 <3,5 este cauzată de rugozitatea suprafețelor studiate.