Структура и механические свойства композита алюминий – наночастицы алюминия, полученного воздействием многократной прокатки с сопряжением слоев

К.В. Иванов1, Н.Г. Родкевич1, С.В. Фортуна1, Т.А. Калашникова1
1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук. Пр. Академический 2/4, 634055, Томск, Россия.
Аннотация
Для формирования ультрамелкозернистого композиционного материала с алюминиевой матрицей и наночастицами алюминия, полученными методом электрического взрыва проволоки, введенными между сопрягаемыми пластинами, использован модифицированный способ многократной прокатки с сопряжением слоев. На предварительном этапе прокатывали пакет, состоящий из двух пластин толщиной 1 мм, с нанесенным нанопорошком на сопрягаемых поверхностях до значительной степени деформации (85 %) для того, чтобы получить тонкую пластину-вставку с хорошим сопряжением слоев. На первом основном этапе (первом цикле многократной прокатки с сопряжением слоев) формировали пакет из обычных пластин с помещением между ними тонкой пластины - вставки с наночастицами, прокатывали этот пакет и разрезали пополам. В результате 4 циклов прокатки была получена полоса композита Al-1%nAl. Для выяснения роли наночастиц в формировании структуры и свойств композита таким же способом получали материал без введения нанопорошка. Обнаружено, что в результате описанной обработки в обоих материалах формируется ультрамелкозернистая структура. Наночастицы образовывали полностью компактированные слои между сопрягаемыми пластинами. Толщина этих слоев уменьшалась с увеличением числа циклов прокатки, а размер элементов структуры в них оставался неизменным. В областях материала, соответствующих пластине – вставке, введенной на заключительных циклах прокатки, значение микротвердости снижается вследствие меньшей степени деформации, накопленной при обработке. Обсуждаются возможные причины незначительного влияния наночастиц алюминия на формирование структуры и механических свойств при испытаниях на растяжение композиционного материала
Получена: 10 января 2017   Исправлена: 06 февраля 2017   Принята: 13 февраля 2017
Просмотры: 62   Загрузки: 23
Ссылки
1.
R. K. Islamgaliev, W. Buchgraber, Yu. R. Kolobov, et al. Mater. Sci. Eng. 319-321A, 872 – 876 (2001), DOI: 10.1016 / S0921–5093 (01) 01073 – 5
2.
K. V. Ivanov, G. P. Grabovetsaya, Yu. R. Kolobov, et al. Adv. Mater. 4, 78 – 84 (2001). (in Russian) [К. В. Иванов, Г. П. Грабовецкая, Ю. Р. Колобов, и др. Перспективные материалы 4, 78 – 84 (2001).]
3.
R. Jamaati, M. R. Toroghinejad, A. Najafizadeh. Mater. Sci. Eng. 527, 3857 – 3863 (2010), DOI: 10.1016 / j.msea.2010.08.038
4.
R. Jamaati, S. Amirkhanlou,, M. R. Toroghinejad, B. Niroumand. Mater. Sci. Eng. 528, 2143 – 2148 (2011), DOI:10.1016 / j.msea.2010.11.056
5.
S. V. A. Ana, M. Reihanian, B. Lotfi. Mater. Sci. Eng. 647, 303 – 312 (2015), DOI:10.1016 / j.msea.2015.09.006
6.
Y. Saito, N. Tsuji, H. Utsunomiya, T. Sakai, R. G. Hong. Scripta Mater. 39, 1221 – 1224 (1998), DOI: 10.1016 / S1359–6462 (98) 00302 – 9
7.
M. I. Lerner, N. V. Svarovskaya, S. G. Psakhie, O. V. Bakina. Nanotechnologies in Russia. 4 (11-12), 741 – 757 (2009), DOI: 10.1134 / S1995078009110019
8.
М. I. Lerner, V. V. Shimanskiy, G. G. Saveliev. Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. 310 (2) 122 – 126 (2007).
9.
R. Z. Valiev, R. K. Islamgaliev, I. V. Alexandrov. Prog. Mater. Sci. 45, 103 – 189 (2000), DOI: 10.1016 / S0079–6425 (99) 00007 – 9
10.
K. V. Ivanov. AIP Conference Proceedings 1783, 020076 (2016), DOI: 10.1063/1.4966369