Исследование процесса выделения частиц Cu5Zr в сплавах Cu–Zr и Cu–Cr–Zr, подвергнутых предварительной закалке и высокоскоростной деформации

И.В. Хомская, В.И. Зельдович, Н.Ю. Фролова, Д.Н. Абдуллина, А.Э. Хейфец показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 22 июля 2019; Исправлена: 21 августа 2019; Принята: 27 августа 2019
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: И.В. Хомская, В.И. Зельдович, Н.Ю. Фролова, Д.Н. Абдуллина, А.Э. Хейфец. Исследование процесса выделения частиц Cu5Zr в сплавах Cu–Zr и Cu–Cr–Zr, подвергнутых предварительной закалке и высокоскоростной деформации. Письма о материалах. 2019. Т.9. №4. С.400-404
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2019-4-400-404

Аннотация

Rod–shaped  particle of Cu5Zr formed in Cu–0.21%Cr–0.20%Zr alloy after quenching and annealing at 700°C for 1 h. The particles consist of thin twin-like layers with a thickness of 6-7 nm. The ratio of atomic concentrations of copper and zirconium in this particle was 5.6 : 1 that is close to the stoichiometry of the equilibrium Cu5Zr phaseВ работе исследованы процессы распада пересыщенного твердого раствора меди с выделением частиц медно-циркониевой фазы в сплавах Cu–0.06 мас. % Zr и Cu–0.21 мас. % Cr–0.20 мас. % Zr в двух исходных состояниях: после закалки на твердый раствор и высокоскоростной деформации (105 c−1) методом динамического канально-углового прессования (ДКУП). Показано, что распад пересыщенного твердого раствора циркония в меди в закаленных микролегированном Cu–Zr и низколегированном Cu–Cr–Zr сплавах происходит в две стадии. На первой стадии выделяются наноразмерные частицы метастабильной медно-циркониевой фазы. Кристаллическая структура частиц близка к структуре медной матрицы. На второй стадии образуются стержнеобразные частицы равновесной фазы Cu5Zr. При отжиге деформированных методом ДКУП сплавов преобладает гетерогенное выделение частиц фазы Cu5Zr на субзеренных границах и дислокациях, и распад начинается при более низкой температуре. Размер частиц, выделившихся в деформированном состоянии, на порядок меньше, чем в закаленном состоянии. Выделение дисперсных частиц на дислокациях задерживает образование центров рекристаллизации. Показано, что обработка, включающая высокоскоростную деформацию методом ДКУП и отжиг при 450°C, 1час существенно в 2.7 раза увеличивает микротвердость микролегированного сплава Cu–0.06 мас. %Zr, по сравнению с исходным закаленным состоянием. Это связано с измельчением структуры при высокоскоростной деформации методом ДКУП и процессами распада пересыщенного твердого раствора с выделением наночастиц упрочняющей фазы Cu5Zr при последующем отжиге.

Ссылки (18)

1. O. E. Osintsev, V. N. Fedorov. Copper and Copper Alloys: Domestic and Foreign Grades. A Handbook. Moscow, Mashinostroenie (2004) 336 p. (in Russian). [О.Е. Осинцев, В.Н. Федоров. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки. Справочник. Москва, Машиностроениею (2004) 336 с.].
2. H. Suzuki, M. Kanno. J. Jpn. Inst. Metals. 36, 363 (1972). Crossref
3. T. Nagai, Z. Henmi, T. Sakamoto, S. Koda. J. Jpn. Inst. Metals. 36, 564 (1972). Crossref
4. P. Forey, J.-L. Glimois, J.-L. Feron, G. Develey, C. Becle. Compt. Rendue Acad. Sc. Paris, Ser. C. 291, 177 (1980).
5. A. Vinogradov, V. Patlan, Y. Suzuki, K. Kitagawa, V. I. Kopylov. Acta Mater. 50, 1639 (2002). Crossref
6. R. R. Mulyukov, R. M. Imayev, A. A. Nazarov. J. Mater. Sci. 43, 7257 (2008). Crossref
7. S. V. Dobatkin, D. V. Shangina, N. R. Bochvar, M. Janeček. Mater. Sci. Eng. A. 598, 288 (2014). Crossref
8. G. Purcek, H. Yanar, D. V. Shangina, M. Demirtas, N. R. Bochvar, S. V. Dobatkin. Journal of Alloys and Compounds. 742, 325 (2018). Crossref
9. A. P. Zhilyaev, A. Morozova, J. M. Cabrera, R. Kaibyshev, T. G. Langdon. J. Mater. Sci. 52, 305 (2017). Crossref
10. V. Zel’dovich, E. Shorokhov, N. Frolova, I. Zhgiliev, A. Kheifetz, I. Khomskaya. Int. J. Mat. Res. 100, 830 (2009). Crossref
11. I. G. Brodova, E. V. Shorokhov, A. N. Petrova, I. G. Shirinkina, I. V. Minaev, I. N. Zhgilev, A. V. Abramov. Rev. Adv. Mater. Sci. 25, 128 (2010).
12. I. V. Khomskaya, E. V. Shorokhov, V. I. Zel’dovich, A. E. Kheifets, N. Yu. Frolova, P. A. Nasonov, A. A. Ushakov, I. N. Zhgilev. The Physics of Metals and Metallography. 111, 612 (2011). Crossref
13. V. I. Zel’dovich, I. V. Khomskaya, N. Yu. Frolova, A. E. Kheifets, E. V. Shorokhov, P. A. Nasonov. The Physics of Metals and Metallography. 114, 411 (2013). Crossref
14. I. V. Khomskaya, A. E. Kheifets, V. I. Zel’dovich, L. G. Korshunov, N. Yu. Frolova, D. N. Abdullina. Letters on Materials. 8, 410 (2018). Crossref
15. Phase Diagrams of Binary Metal Systems. A Handbook. Vol. 2 (ed. by N. P. Lyakishev). Moscow, Mashinostroenie (1997) 1024 p. (in Russian). [Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник. T. 2 (под ред. Н.П. Лякишева). Москва, Машиностроение (1997) 1024 с.].
16. M. E. Drits, N. R. Bochvar, L. S. Guzei, et. al. Binary and Multicomponent Copper-Based Systems. A Handbook. Moscow, Nauka (1979) 248 p. (in Russian). [М.Е. Дриц, Н.Р. Бочвар, Л.С. Гузей и др. Двойные и многокомпонентные системы на основе меди. Справочник. Москва, Наука (1979) 248 с.].
17. V. A. Phillips. Metallography. 7, 137 (1974). Crossref
18. Physical metallurgy (ed. by R. W. Cahn, P. Haasen). Elsevier SciencePublisher VB, Amsterdam (1983) 624 p.

Другие статьи на эту тему

Финансирование

1. Госзадание шифр "СТРУКТУРА" - № АААА-А18-118020190116 -6