Изученные сплавы по содержанию железа делятся на четыре группы: 0, 10, 20 и 40%- Концентрация алюминия в каждой группе изменялась от 0 до 8%. Содержание хрома и титана не изменялось: составляло соответственно 16 и 1,8%.
Сплавы выплавлялись в основной индукционной печи и разливались в подогретые металлические изложницы. Отливки с содержанием алюминия до 2% проковывались, а затем в горячем состоянии прокатывались со степенью обжатия 60%. Сплавы с содержанием алюминия больше 2% исследовались в литом состоянии.
Опытные образцы подвергались термообработке в ампулах, из которых откачивался воздух. После гомогенизации при 1200 °С в течение суток они затем вместе с печью последовательно охлаждались до намеченных температур. При достижении определенной температуры образцы выдерживались заданное время, после чего часть из них закаливалась в воду, а остальные охлаждались до следующей намеченной температуры. Таким образом, были получены образцы, закаленные с температур 1100, 1000, 900, 800 и 700 °С с выдержками 20, 25, 35, 50 и 70 час соответственно.
В структуре исследованных сплавов независимо от состава и условий термообработки присутствовали карбонитриды титана. Эта фаза существенно не изменяет расположение межфазовых границ и поэтому в структурных диаграммах не отражена.
В сплавах без железа с содержанием алюминия до 4% структура при 1100°С представляет собой у-твердый раствор. При концентрации алюминия 5,5% и выше в структуре сплавов появляются избыточные кристаллы у-фазы. Образование этой фазы связано с распадом у-твердого раствора. Чем больше пересыщение у-твердого раствора алюминием, тем больше выделений у-фазы. При 8% алюминия в структуре сплава наряду со смесью у и у обнаруживается (З-фаза (Ni А1), которая образовалась в процессе кристаллизации жидкости и располагается по границам у-кристаллов. Подобная трехфазная структура в сплавах с 8% алюминия сохраняется при всех изученных температурах. С. понижением температуры структурное состояние зависит от изменения растворимости алюминия в у-растворе и появления в связи с этим двухфазной структуры (у + у) ПРИ меньших концентрациях алюминия. Так, при 1000°С появление в структуре у-фазы отмечается при 3,5% алюминия, при 900° -2,5%, а при 800 и 700°С — 1,5 и 1,1% соответственно.