Формирование мелкозернистой структуры в процессе высокотемпературной интенсивной деформации высокопрочного алюминиевого сплава (обзор)

О.Ш. Ситдиков1
1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, ул. Халтурина 39, 450001, Уфа, Россия
Аннотация
Представлен обзор работ автора, посвященных исследованию особенностей пластического течения и «непрерывной» динамической рекристаллизации, развивающихся в исходно литом высокопрочном алюминиевом сплаве 7475 системы Al - Zn - Mg - Cu, в процессе всесторонней ковки, проводимой до степеней деформации ~ 9 при температурах 250 - 490оС (~ 0,5 - 0,85Тпл) и скорости деформации 310-4 с-1. В области температур 250 - 400оС при относительно небольших степенях деформации, пластическое течение характеризуется кажущимся показателем степени при напряжениях течения, n ~ 9, основным механизмом деформации является внутризеренное скольжение, контролируемое динамическим возвратом. Механизм измельчения зерен непосредственно связан с формированием деформационных полос, таких как геометрически необходимые границы и/или полосы микросдвига, которые, развиваясь в различных направлениях, фрагментируют исходные зерна. С повышением степени деформации постепенное увеличение количества полос и разориентировки их границ ведут к трансформации последних в высокоугловые границы и образованию на месте полос мелкозернистой структуры. Кинетика формирования новых зерен значительно ускоряется с ростом температуры всесторонней ковки. При 490оС, при n~3, важную роль в формировании мелкозернистой структуры начинает играть зернограничное проскальзывание. Оно развивается неоднородно в крупнозернистой микроструктуре сплава, что вызывает локализацию пластического течения и формирование полос микросдвига уже на начальных стадиях деформации. Зернограничное проскальзывание также обеспечивает быстрое увеличение разориентировки деформационно-индуцированных субграниц в процессе деформации и их трансформацию в новые высокоугловые границы. Механизмы формирования новых зерен при различных температурах всесторонней ковки обсуждаются в работе в деталях.
Получена: 19 марта 2015   Исправлена: 26 марта 2015   Принята: 27 марта 2015
Просмотры: 620   Загрузки: 252
Ссылки
1.
R.Z. Valiev, A.V. Korznikov, R.R. Mulyukov. Mat. Sci. Eng. 168, 141—148 (1993).
2.
F. J., Humphreys, M. Hatherly. Recrystallization and Related Annealing Phenomena. N. Y. Elsevier Science (2004) 628 p.
3.
H. J. McQueen, J. J. Jonas. Recovery and recrystallization during high-temperature deformation. Treasure on materials science and technology. N.Y. Acad. press (1975) 493 p.
4.
T. Sakai, J. J. Jonas. Acta Mat. 32, 189—209 (1984).
5.
J. P. Poirier. Creep of Crystals: High-Temperature Deformation Processes in Metals, Ceramics and Minerals. Book. Cambridge, Cambridge University Press 1985.
6.
T. Sakai, J. Jonas. Plastic deformation: Role of recovery and recrystallization, in Encyclopedia of Materials: Science and Technology. Oxford. 7, 7079—7084 (2001).
7.
R. H. Bricknell, J. W. Edington. Acta Met. 27, 1303—1311 (1979).
8.
C. Perdrix, M. Y. Perrin, F. Montheillet. Met. Sci. Rev. Met. 78, 309—320 (1981).
9.
S. J. Hales, T. R. McNelley. Acta Met. 36 (5), 1229—39 (1988)
10.
S. Gourdet, F. Montheillet Mater. Sci. Eng. 283, 274—288 (2000).
11.
F. J. Humphreys, P. B. Prangnell, J. R. Bowen, A. Gholinia, C. Harris. Phil. Trans. R. Soc. Lond. 357, 1663—1681 (1999).
12.
D. Kuhlman-Wilsdorf, N. Hansen. Scripta Met. Mater. 25, 1557—1562 (1991).
13.
P. J. Hurley, F. J. Humphreys. Acta Mat. 51, 1087—1102 (2003).
14.
C. Kobayashi, T. Sakai, A. Belyakov, H. Miura. Phil. Mag. Lett. 87, 751—766 (2007).
15.
T. Sakai, A. Belyakov, H. Miura. Metall. Mat. Trans. 39, 2206—2214 (2008).
16.
J. Gil Sevillano, P. Van Houtte, E. Aernoudt Prog. Mat. Sci. 25, 69—134 (1980).
17.
O. Sitdikov, T. Sakai, A. Goloborodko, H. Miura. Scripta Mat. 51 (2), 175—179 (2004).
18.
A. Goloborodko, T. Sakai, O. Sitdikov, H. Miura. Mat. Sci. Forum 539—543, 2922—2927 (2007)
19.
O. Sitdikov, T. Sakai, H. Miura, C. Hama. Mat. Sci. Eng. 516, 180—188 (2009).
20.
T. Sakai, H. Miura, A. Goloborodko, O. Sitdikov. Acta Mat. 57, 153—162 (2009).
21.
O. Sh. Sitdikov. Deformation and fracture of materials. 11, 15—26 (2011). (in Russian) [О. Ш. Ситдиков. Деформация и разрушение материалов. 11, 15—26 (2011).]
22.
O. Sh. Sitdikov. Letters on Materials. 3 (3), 215—220 (2013). (in Russian) [О. Ш. Ситдиков. Письма о материалах. 3 (3), 215—220 (2013).]
23.
T. Sakai, C. Takahashi Mat. Trans. JIM. 32, 375—382 (1991)
24.
I. Mazurina, T. Sakai, H. Miura, O. Sitdikov, R. Kaibyshev. Mat. Sci. Eng. 473, 297—305 (2008).
25.
J. C. Werenskiold Equal Channel Angular Pressing (ECAP) of AA6082: Mechanical Properties, Texture and Microstructural Development: doctoral thesis. Norwegian University of Science and Technology. Trondheim (2004) 262 p.
26.
O. Sitdikov, E. Avtokratova, T. Sakai, K. Tsuzaki. Met. Mat. Trans. 44, 1087—1100 (2013).
27.
X. Yang, H. Miura, T. Sakai. Mat. Trans. 43, 2400—2407 (2002).
Цитирования
1.
Ситдиков О.Ш., Физическая мезомеханика 20(2), 95-109 (2017).