Исследование механических свойств и сверхпластического поведения сплава Al-Mg-Sc после обработки КВД

P.H.R. Pereira1, Y. Huang1, T.G. Langdon1,2*
1Materials Research Group, Faculty of Engineering and the Environment, University of Southampton, Southampton SO17 1BJ, U.K.
2Departments of Aerospace & Mechanical Engineering and Materials Science, University of Southern California, Los Angeles, CA 90089-1453, U.S.A.
Аннотация
Проведены эксперименты с использованием сплава Al-3% Mg-0.2% Sc, подвергнутого термообработке на твердый раствор, направленные на исследование механических свойств и сверхпластического поведения после обработки путем кручения под высоким давлением (КВД). На краях образцов после 10 оборотов КВД обнаружены значения твердости около 200 Hv, хотя распределение микротвердости по диаметру дисков было неоднородно. После деформации методом КВД при испытаниях растяжением в температурном интервале от 523 до 673 К достигнуты исключительно высокие сверхпластические свойства данного сплава. При температурах от 573 до 623 К последовательно наблюдалась высокоскоростная сверхпластичность с удлинениями до разрушения вплоть до 800 % при 573 K и скорости деформации 1.4×10-2 с-1. Дальнейший анализ экспериментальных данных показал, что показатель при напряжении в условиях испытаний, приводящих к удлинениям более 400%, составлял примерно 2, таким образом демонстрируя хорошее согласие с теоретической моделью зернограничного проскальзывания. Рассчитанные энергии активации лежат в интервале от 98 до 118 кДж моль-1 и близки к значению, полученному для того же сплава после РКУП, которое лежит в интервале значений для зернограничной диффузии в чистом Al и взаимной диффузии в сплавах Al-Mg.
Принята: 19 марта 2015
Просмотры: 142   Загрузки: 33
Ссылки
1.
R. Z. Valiev, R. K. Islamgaliev, I. V. Alexandrov, Prog. Mater. Sci. 45, 103 (2000).
2.
T. G. Langdon, Acta Mater. 61, 7035 (2013).
3.
Y. Estrin, A. Vinogradov, Acta Mater. 61, 782 (2013).
4.
R. Z. Valiev, T. G. Langdon, Prog. Mater. Sci. 51, 881 (2006).
5.
A. P. Zhilyaev, T. G. Langdon, Prog. Mater. Sci. 53, 893 (2008).
6.
T. G. Langdon, Acta Metall. Mater. 42, 2437 (1994).
7.
R. Z. Valiev, D. A. Salimonenko, N. K. Tsenev, P. B. Berbon, T. G. Langdon, Scr. Mater. 37, 1945 (1997).
8.
M. Kawasaki, T. G. Langdon, J. Mater. Sci. 42, 1782 (2007).
9.
M. Kawasaki, T. G. Langdon, J. Mater. Sci. 49, 6487 (2014).
10.
S. Komura, Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto, T. G. Langdon, Metall. Mater. Trans. A 32A, 707 (2001).
11.
S. Komura, M. Furukawa, Z. Horita, M. Nemoto, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 297, 111 (2001).
12.
J. Gubicza, N. Q. Chinh, Z. Horita, T. G. Langdon, Mater. Sci Eng. A 387—389, 55 (2004).
13.
J. Røyset, N. Ryum, Int. Mater. Rev. 50, 1 (2005).
14.
F. Musin, R. Kaibyshev, Y. Motohashi, G. Itoh, Scr. Mater. 50, 511 (2004).
15.
E. Avtokratova, O. Sitdikov, M. Markushev, R. Mulyukov, Mater. Sci. Eng. A 538, 386 (2012).
16.
K. Dám, P. Lejček, A. Michalcová, Mater. Charact. 76, 69 (2013).
17.
F. C. Liu, Z. Y. Ma, F. C. Zhang, J. Mater. Sci. Technol. 28, 1025 (2012).
18.
T. G. Nieh, L. M. Hsiung, J. Wadsworth, R. Kaibyshev, Acta Mater. 46, 2789 (1998).
19.
Y. L. Duan, G. F. Xu, D. Xiao, L. Q. Zhou, Y. Deng, Z. M. Yin, Mater. Sci. Eng. A 624, 124 (2015).
20.
G. Sakai, Z. Horita, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 393, 344 (2005).
21.
Z. Horita, T. G. Langdon, Scripta Mater. 58, 1029 (2008).
22.
Y. Harai, K. Edalati, Z. Horita, T. G. Langdon, Acta Mater. 57, 1147 (2009).
23.
R. B. Figueiredo, P. R. Cetlin, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 528, 8198 (2011).
24.
P. H. R. Pereira, R. B. Figueiredo, Y. Huang, P. R. Cetlin, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 593, 185 (2014).
25.
M. Kawasaki, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 498, 341 (2008).
26.
P. H. R. Pereira, R. B. Figueiredo, P. R. Cetlin, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 631, 201 (2015).
27.
F. A. Mohamed, T. G. Langdon, Acta Metall. 23, 117 (1975).
28.
M. Kawasaki, J. Mater. Sci. 49, 18 (2014).
29.
T. G. Langdon, Metall. Trans. 13A, 689 (1982).
30.
R. B. Figueiredo, S. Terzi, T. G. Langdon, Acta Mater 58, 5737 (2010).
31.
F. A. Mohamed, T. G. Langdon, Metall. Trans 5, 2339 (1974).
32.
P. Yavari, T. G. Langdon, Mater. Sci. Eng. 57, 55 (1983).
33.
S. J. Rothman, N. L. Peterson, L. J. Nowicki, L. C. Robinson, Phys. Status Solidi (b) 63, K29 (1974).