Структура ультрамелкозернистого сплава А2024 при комбинированной термодеформационной обработке

А. Петрова, И.Г. Ширинкина, И.Г. Бродова, Л. Качмарек, М. Стеглински показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 19 июня 2017; Исправлена: 29 июня 2017; Принята: 03 июля 2017
Цитирование: А. Петрова, И.Г. Ширинкина, И.Г. Бродова, Л. Качмарек, М. Стеглински. Структура ультрамелкозернистого сплава А2024 при комбинированной термодеформационной обработке. Письма о материалах. 2017. Т.7. №3. С.278-281
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410‑3535‑2017‑3‑278‑281

Аннотация

Рассмотрено влияние разной додеформационной термической обработки на структруру и свойства ультрамелкокристаллического сплава А2024, полученного сдвигом под давлением. Установлены механизмы измельчения структуры и природа упрочнения закаленного или состаренного сплава в процессе ИПД.В работе рассмотрено влияние предварительной термической обработки на особенности формирования ультрамелкокристаллической (УМК) структуры при кручении под высоким квазигидростатическим давлением в наковальнях Бриджмена Al-Cu-Mg сплава. Термическая обработка проводилась по двум режимам: режим 1 включал нагрев до температуры 500°С, 16 часов и закалку в воду, а режим 2 после закалки дополнительно включал двухстадийное старение T6I6: 120°С, 1,5 часа и 160°С, 6 часов, после каждой стадии образцы закаливали в воду. Число оборотов наковальни составляло n = 5, 10, что по расчёту соответствовало истинной логарифмической деформации е ≈ 5.5, 6.5 в точках, лежащих на половине радиуса образца. Установлено, что предварительное двухстадийное старение крупнозернистого сплава способствует образованию фрагментированной зеренно-субзеренной структуры с высокой плотностью дислокаций при е = 5.5 и задерживает релаксационные процессы за счет блокировки границ зерен / субзерен дисперсными частицами упрочняющей фазы S. Показано, что при e = 6.5 происходит измельчение структуры сплава до наноуровня,, и параллельно идёт процесс динамического растворения частиц S фазы, который сопровождается появлением бездефектных зерен и формированием смешанной структуры. В случае кручения закаленного крупнозернистого сплава основным механизмом измельчения структуры до 450 нм является динамическая рекристаллизация. При е = 6.5 появляется дополнительный канал релаксации упругой энергии — динамическое старение пересыщенного Al твёрдого раствора, в результате которого твёрдость УМК сплава возрастает до 3000 МПа.

Ссылки (16)

1. N. A. Belov. Phases composition of commercial Al alloys. М.: MISiS (2010) 511p. (in Russian) [Н. А. Белов. Фазовый состав промышленных алюминиевых сплавов. М.:МИСиС. (2010) 511 с.].
2. D. G Eskin, J. Mater. Sci. 38, 279 - 290 (2003).
3. S. C Wang. Int. Mater.Rev. 50, 123 - 215 (2005).
4. L. Reich. Phil. Mag. Letters. 79, 636 - 638 (1999).
5. R. N Lumley, I. J. Polmear, A. J. Morton Mater. Forum. 28, 85 - 95 (2004).
6. Wu Y. E., Wang Y. T. Theoretical and Applied Fracture Mechanics. 54, 19 - 26 (2010).
7. Ł. Kaczmarek, M. Steglinski, H. Radziszewska, M. Kolodzeichik, Ya. Savicki, V. Shimanski, R. Atrashkevich, Ya. Svinyarski. Metalloved. Term. Obrab. Metal. 9, 45 - 50, (2012) (in Russian) [Л. Качмарек, М. Стеглински, Х. Радзишевска, М. Колодзейчик, Я. Савицки, В. Шимански, Р. Атрашкевич, Я. Свинярски. МИТОМ, 9, 45 - 50 (2012)].
8. E. D. Hafisova, I. R. Iskanderova, R. K. Islamgaliev, D. L. Pankrotov. Letters on materials. 5(4), 399 - 403 (2015) (in Russian) [Э. Д. Хафизова, И. Р. Искандерова, Р. К. Исламгалиев, Д. Л. Панкротов. Письма о материалах. 5(4), 399 - 403 (2015)].
9. M. R. Gazizov, A. V. Dubina, D. A. Zhemchuzhnikova, R. O. Kaibyshev.. Phys. Met. Metallogr. 116(7), 718 - 729 (2015).
10. E. D. Hafisova, R. K. Islamgaliev, V. D. Sitdikova. Deformation and fracture of materials. 6, 25 - 29 (2015) (in Russian) [Э. Д. Хафизова, Р. К. Исламгалиев, В. Д. Ситдикова. Деформация и разрушение материалов. 6, 25 - 29 (2015)].
11. S. Sabbaghianrad, T. G. Langdon. Letters on materials 5(3), 335 - 340 (2015).
12. Ying Chen, Nong Gao, Gang Sha, Simon P. Ringer, Marco J. Starink Acta Materialia. 109, 202 - 212 (2016).
13. A. N. Petrova, H. Radziszewska, L. Kaczmarek, M. Klih, I. G. Brodova, M. Steglinski. Phys. Met. Metallogr. 117(12), 1237 - 1244 (2016).
14. T. S. Parel, S. C. Wang, M. J. Starink Materials and Design. 31(1), S2-S5 (2010).
15. I. G. Brodova, I. G. Shirinkina, A. N. Petrova, V. P. Pilyugin, T. P. Tolmachev. Phys. Met. Metallogr, 114(8), 667 - 671 (2013).
16. I. G. Brodova, I. G. Shirinkina, A. N. Petrova, O. V. Antonova, V. P. Pilyugin, Phys. Met. Metallogr. 111, 630-638 (2011).

Другие статьи на эту тему