Закалка производилась с 1150, 1000, 850, 750, 650, 550 °С после выдержки при этих температурах 15, 30, 96, 240 и 480 час соответственно. Исследование производилось методами микроструктурного, рентгеноструктурного и дилатометрического анализов, а также измерением магнитных свойств, твердости и микротвердости. Рентгеноструктурный анализ производился на установке ДРОН-1 в кобальтовом излучении, дилатометрический анализ — на дилатометре ДКМ, замер микротвердости — на приборе ПМТ-3, а измерение относительной магнитной проницаемости — на аустенометре. А-5-15.
Исследовались три группы сплавов с постоянным содержанием алюминия 4, 7 и 10% и различной концентрацией марганца. Химический состав сплавов приведен в таблице. Содержание углерода находится в пределах 0,03-0,04%.
Результаты исследования сплавов с 4%: алюминия показали, что при концентрации в них от 0 до 4% марганца включительно при высоких температурах (1150-750 °С) структура состоит из одной фазы — а-твердого раствора. Такая же структура сохраняется при 650°С-до 2% марганца включительно. В сплаве с 4;% марганца ниже 750 °С в результате полиморфного превращения образуются мелкие зерна у-твердого раствора. В сплавах с большей концентрацией марганца (до 13,4%) структура двухфазная (а + у-твердые растворы). Причем аустенит в образцах, закаленных от 1150 до 850 °С включительно, неустойчив и при охлаждении до комнатной температуры превращается в мартенсит. При 750 и 650 °С из у-твердого раствора выпадают мелкие зерна вторичного феррита. Сплав с 15,8 % марганца при 1150-750 °С имеет однофазную аустенитную структуру, а с понижением температуры до 650 °С в нем также выпадают зерна вторичного феррита.
Более высокомарганцевые сплавы, содержащие до 44% марганца, однофазные. Структура их состоит из у-твердого раствора. Сплавы, содержащие 44,6-48,77% марганца, при высоких температурах также однофазные, а при 650-850 °С в результате выделения Я-марганца из у-твердого раствора образуется двухфазная структура y + Я-Mn.
Результаты измерения магнитных свойств, твердости и микротвердости и данные рентгеноструктурного анализа подтверждают результаты микроструктурного анализа.