Высокоскоростная сверхпластичность алюминиевого сплава 1570С с бимодальной структурой, полученной равноканальным угловым прессованием и прокаткой

Е.В. Автократова1, О.Э. Мухаметдинова1, О.Ш. Ситдиков1, М.В. Маркушев1
1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, ул. Степана Халтурина 39, 450001, Уфа, Россия
Аннотация
На примере литого гомогенизированного алюминиевого сплава 1570С продемонстрирована возможность достижения высоких показателей высокоскоростной сверхпластичности с удлинениями до разрушения более 2000 % в сплавах системы Al-Mg-Sc-Zr с частично рекристаллизованной структурой, сформированной теплым равноканальным угловым прессованием с эффективной степенью деформации е ~ 3. В такой структуре объемная доля мелкозернистой составляющей, имеющей вид «мантии» новых преимущественно равноосных мелких зерен размером около 1 - 2 мкм и содержащих малоугловые границы, не превышала 30 %. При этом в деформированных участках исходных зерен размером от 10 до 50 мкм, объемная доля которых составляла, соответственно, не менее 70 %, формировалась хорошо развитая субструктура со средним размером субзерен около 1 мкм. Сплав с такой бимодальной структурой продемонстрировал наибольшее удлинение до разрушения ~ 2570 % при начальной скорости деформации 1,4 × 10-2 с-1 и температуре 520 ºC. Проведение последующей прокатки сплава при комнатной температуре до e ~ 1,6 привело к замещению бимодальной структуры, полученной равноканальным угловым прессованием, нагартованной структурой, содержащей большое количество малоугловых границ, как в крупных, так и в мелких зернах, и улучшило показатели его сверхпластичности, в том числе, расширило область высоких удлинений в сторону более высоких скоростей деформации. Наибольшее удлинение ~ 3030 % было зафиксировано при температуре 520 oС и начальной скорости деформации 1,4 × 10-2 с-1.
Принята: 26 мая 2015
Просмотры: 176   Загрузки: 50
Ссылки
1.
R. Mulyukov, R. Imaev, A. Nazarov, M. Imaev, V. Imaev. Superplasticity of ultrafine-grained alloys: Experiment, theory, technology. M.: Science. (2014), 284 p. (in Russian) [Р. Мулюков, Р. Имаев, А. Назаров, М. Имаев, В. Имаев. Сверхпластичность ультрамелкозернистых сплавов: Эксперимент, теория, технологии. М. Наука (2014) 284 с.]
2.
Z. Horita, M. Furukawa, M. Nemoto, A. J. Barnes, T. G. Langdon. Acta Materialia. 48, 3633—3640 (2000).
3.
R. Kaibyshev, E. Avtokratova, A. Apollonov, R. Davies. Scripta Materialia. 54, 2119—2124 (2006).
4.
V. Perevezentsev, M. Shcherban, M. Murashkin, R. Valiev. Technical Physics Letters. 33, 648—650 (2007).
5.
F. Liu, Z. Ma. Scripta Materialia. 59, 882—885 (2008).
6.
E. Avtokratova, O. Sitdikov, M. Markushev, R. Mulyukov. Materials Science Engineering: A. 538, 386—390 (2012).
7.
E. Avtokratova, O. Mukhametdinova, O. Sitdikov, M. Markushev, S. V. S. N. Murty, M. J. N. V. Prasad, B. P. Kashyap. Letters on Materials. 4 (2), 93—95 (2014).
8.
V. Davydov, T. Rostova, V. Zakharov, Yu. Filatov, V. Yelagin Materials Science Engineering: A. 280, 30—36 (2000).
9.
Yu. Filatov, V. Yelagin, V. Zakharov. Materials Science Engineering: A. 280, 97—101 (2000).
10.
T. Nieh, L. Hsiung, J. Wadsworth, R. Kaibyshev. Acta Materialia. 46 (8), 2789—2800 (1998).
11.
K. Park, H. Lee, C. Lee, W. Nam, D. Shin. Scripta Materialia. 51, 479483 (2004).
12.
H. Akamatsu, T. Fujinami, Z. Horita, T. G. Langdon. Scripta Materialia. 44, 759—764 (2001).
13.
S. Malopheyev, A. Kipelova, I. Nikulin, R. Kaibyshev. Materials Science Forum. 667—669, 815—820 (2011).
14.
E. Avtokratova, O. Sitdikov, O. Mukhametdinova, M. Markushev. Materials Science Forum. 710, 223—228 (2012).
15.
E. Avtokratova, O. Sitdikov. Fundamental problems of modern materials science. 10 (1), 72—76 (2013). (in Russian) [Е. В. Автократова, О. Ш. Ситдиков. Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 10 (1), 72—76 (2013).]
16.
S. Ferrasse, V. Segal, S. Kalidindi, F. Alford. Materials Science Engineering: A. 368, 28—40 (2004).
17.
O. Sitdikov, E. Avtokratova, R. Babicheva. Physics of metals and metallography. 110 (2), 153—161 (2010).
18.
O. Sitdikov, E. Avtokratova, R. Babicheva, T. Sakai, K. Tsuzaki, Y. Watanabe. Materials Transactions. 53 (1), 55—62 (2012).
19.
O. Sitdikov, E. Avtokratova, T. Sakai, K. Tsuzaki. Metallurgical and Materials Transactions: A. 44 (2), 1087—1100 (2013).
20.
S. Lee, A. Utsunomiya, H. Akamatsu, K. Neishi, M. Furukawa, Z. Horita, T. G. Langdon. Acta Materialia. 50, 553—564 (2002).
21.
Y. Riddle, T. Sanders. Metallurgical and Materials Transactions: A. 35, 341—350 (2004).