Структура алюминиевого сплава 1570С, подвергнутого всесторонней ковке с понижением температуры

О.Ш. Ситдиков1, Р.Н. Гарипова1, Е.В. Автократова1, О.Э. Мухаметдинова1, М.А. Мурзинова1, М.В. Маркушев1
1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, ул. Ст. Халтурина 39, 450001, Уфа, Россия
Аннотация
Изучали структуру литого и гомогенизированного алюминиевого сплава 1570C (Al5Mg0.18Mn0.2Sc0.08Zr, вес. %) после всесторонней изотермической ковки (ВИК). Ковку проводили с чередованием осей приложения нагрузки со степенью однократной осадки 0,7, скоростью деформации ~10–2 с–1 и постепенным понижением температуры с 450°C в каждом проходе на 25°С. Пластичность сплава в процессе ВИК оказалась достаточной для деформирования заготовки без формирования трещин до суммарной степени деформации е ~ 10.5, достигаемой при 100°С. Микроструктурный анализ показал, что в исходном состоянии сплав имел крупнозернистую структуру с размером зерна ~25 мкм и равномерным распределением наноразмерных алюминидов Al3(Sc,Zr). ВИК приводила к непрерывному измельчению зерен и упрочнению материала. При относительно малых степенях (е ≤ 4.2) и высоких температурах деформации (Т > 325°С) новые мелкие зерна зарождались преимущественно в области мантии исходных зерен, в результате чего формировалась бимодальная структура, которая сохранялась до степеней деформации ~6.3 (250°С). При дальнейшей ВИК вновь формирующаяся структура становилась более гомогенной и занимала практически весь объем исследованного материала. Электронно-микроскопические исследования показали, что после ВИК была сформирована нанокристаллическая структура с размером кристаллитов ~100 – 170 нм и однородным распределением дисперсоидов. Для деформационной структуры была также характерна высокая плотность решеточных дислокаций, обусловленная снижением скорости динамического возврата при понижении температуры. Важно отметить, что формирующаяся структура была близка по характеристикам к структуре, наблюдаемой в некоторых ГЦК и ГП сплавах после обработки кручением под высоким давлением при комнатной температуре. Однако в последнем случае объем и размеры образцов были значительно меньше, чем после ВИК.
Получена: 11 мая 2017   Исправлена: 25 мая 2017   Принята: 05 июня 2017
Просмотры: 62   Загрузки: 30
Ссылки
1.
Y. Filatov, V. Elagin, V. Zakharov. Mater. Sci. Eng. A280, 97 (2000).
2.
J. Royset, N. Ryum, Inter. Mater. Reviews 50, 19 (2005).
3.
M. Jones, F. Humphreys. Acta Mat. 51, 2149 (2003).
4.
M. Ferry, N. Hamilton, F. Humphreys. Acta Mat. 53, 1097 (2005).
5.
E. Margis, D. N. Seidman, Acta Mat. 53, 4259 (2005).
6.
О. Sitdikov, R. Garipova, E. Avtokratova, O. Mukhametdinova, M. Markushev. Letters on Materials 6(3), 200 (2016).
7.
R. Valiev, R. Islamgaliev, I. Alexandrov. Prog. Mater. Sci. 45, 103 (2000).
8.
M. Markushev. Letters on Materials. 1(1), 36 (2011). (in Russian) [М. Маркушев. Письма о материалах. 1(1), 36 (2011).]
9.
O. Kaibyshev. Superplasticity of alloys, intermetallides, and ceramics. Berlin; New-York: Springer-Verlag. (1992) 317 p.
10.
S. Lee, A. Utsunomiya, H. Akamatsu, K Neishi, M Furukawa, Z Horita, T. G Langdon. Acta Mater. 50, 553 (2002).
11.
V. Perevezentsev, V. Chuvil’deev, A. Sysoev, V. Kopylov, T. Langdon. Russian metallurgy (Metally). 2004. Т. 1, 28. (2004).
12.
F. Musin, R. Kaibyshev, Y. Motohashi, G. Itoh, Metal. Mat. Trans. A35, 2383 (2004).
13.
E. Avtokratova, O. Sitdikov, M. Markushev, R. Mulyukov, Mater. Sci. Eng. A538, 386 (2012).
14.
A. Vinogradov, A. Washikita, K. Kitagawa, V. I. Kopylov, Mater. Sci. Eng. A349, 318 (2003).
15.
O. Sitdikov, E. Avtokratova, R. Babicheva, Phys. of Met. Metallography 110(2), 153 (2010).
16.
R. Imayev, G. Salishchev, O. Senkov, V. Imayev, M. Shagiev, N. Gabdullin, A. Kuznetsov, F. Froes, Mater. Sci. Eng. A300, 263 (2001).
17.
J. Xing, H. Soda, X. Yang, H. Miura and T. Sakai, Mater. Trans. 46(7), 164s6 (2005).
18.
O. Sitdikov, E. Avtokratova, T. Sakai, K. Tsuzaki, Metall. Mat. Trans. A44(2), 1087 (2013).
19.
V. Perevezentsev, M. Shcherban, M. Murashkin, R. Valiev, Tech. Phys. Lett. 33, 648 (2007).
20.
J. Xing, X. Yang, H. Miura, T. Sakai, Mater. Trans. 49, 69 (2008).
21.
J. Xing, X. Yang, H. Miura, T. Sakai, Mater. Trans. 48, 1406 (2007).
22.
I. Chadek Creep of metallic materials. (1987) 304 p. (in Russian) [И. Чадек Ползучесть металлических материалов. 1987. 304 с]