Структурные изменения сплава Cu-0.6Cr при охлаждении с разными скоростями после большой высокотемпературной деформации

Д.А. Аксенов, Г.И. Рааб, Р.Н. Асфандияров показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 20 января 2020; Исправлена: 05 февраля 2020; Принята: 06 февраля 2020
Цитирование: Д.А. Аксенов, Г.И. Рааб, Р.Н. Асфандияров. Структурные изменения сплава Cu-0.6Cr при охлаждении с разными скоростями после большой высокотемпературной деформации. Письма о материалах. 2020. Т.10. №1. С.112-117
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-1-112-117

Аннотация

При свободной осадке сплава Cu-0,6Cr на ≈90% (е≈2,0) уменьшение скорости охлаждения материала ведет к повышению доли среднеугловых границ и уменьшению доли большеугловых границ, в первую очередь за счет уменьшения количества двойниковых границ.В работе исследованы изменения в структуре образцов сплава Cu-0.6Cr в состоянии пересыщенного твердого раствора, подвергнутых большой пластической деформации осадкой (90 %, е ≈ 2.0) при температуре 800°С и охлаждению в различных средах: жидком азоте, воде и на воздухе, обеспечивающих разную скорость охлаждения материала. Показано, что скорость охлаждения оказывает решающее влияние на тип формирующейся структуры. Установлено, что в сплаве Cu-0.6Cr снижение скорости охлаждения приводит к снижению доли большеугловых границ и к формированию более мелкой структуры на мезо- и микроуровнях. При этом растут показатели прочности и проводимости. При высокой скорости охлаждения (жидкий азот) происходит фиксация структурного состояния, соответствующего стадии динамической рекристаллизации и полигонизации. Такая структура имеет низкую плотность дислокаций и более совершенные границы. При охлаждении на воздухе на первом этапе развиваются процессы пост-динамической рекристаллизации, связанные с зарождением новых зародышей рекристаллизованных зерен по границам деформированных зерен, а также развитие субструктуры. Средний размер зерен и субзерен уменьшается до 1.7 ± 0.2 и 1.1± 0.2 мкм, соответственно. При дальнейшем охлаждении, с температуры ≈600°С, очевидно, начинают протекать два конкурирующих процесса, развивающиеся при старении, а именно возврат структуры и распад твердого раствора. Об этом свидетельствуют уменьшение значения параметра решетки и увеличение электропроводности (до 79 % IACS), а тесное взаимодействие дисперсных частиц размером 5 –10 нм и дислокаций ведет к дальнейшему развитию субструктуры. При этом растет доля среднеугловых границ и уменьшается доля двойниковых границ, тогда как доля большеугловых границ общего типа практически не изменяется.

Ссылки (28)

1. A. Vinogradov, V. Patlan, Y. Suzuki, K. Kitagawa, V. Kopylov. Acta Mater. 50, 1631 (2005).
2. A. Vinogradov, T. Ishida, K. Kitagawa, V. I. Kopylov. Act. Mater. 53, 2181 (2005). Crossref
3. Q. Liu, X. Zhang, Y. Ge, J. Wang, J. Z. Cui. Metall Mater Trans A. 37, 3233 (2006). Crossref
4. A. Morozova, E. Borodin, V. Bratov, S. Zherebtsov, A. Belyakov, R. Kaibyshev. Materials. 10, 1394 (2017). Crossref
5. Q. Lei, Z. Li, T. Xiao, Y. Pang, Z. Q. Xiang, W. T. Qiu, Z. Xiao. Intermetallics. 42, 77 (2013). Crossref
6. I. Altenberger, H.-A. Kuhn, M. Gholami, M. Mhaede, L. Wagner. Metals. 5, 763 (2015). Crossref
7. N. R. Bochvar, O. V. Rybalchenko, D. V. Shangina, S. V. Dobatkin. Mater. Sci. and Eng. A. 757, 84 (2019). Crossref
8. V. Dobatkin, J. Gubicza, D. V. Shangina, N. R. Bochvar, N. Y. Tabachkova. Mater. Lett. 153, 5 (2015). Crossref
9. Ju. Loginov. Journal of Siberian Federal University. Engineering and Tecnologies. 3, 316 (2014).
10. M. Goto, S. Kawakita, Y. Mae. Patent US №5391243/1995.
11. K. Sawada, M. Kitanishi. Patent JAP 54079120/1979.
12. N. Kubo, K. Nanjo, T. Sano. Patent JAP 4171907/2008.
13. J. J. Jonas, C. M. Sellar, W. J. Tegart. Metall. Rev. 130, 1 (1969).
14. F. J. Humphreys, M. Hatherly. Recristallization and Related Annealing Phenomena. Pergamon (1995) 496 p.
15. J. J. Jonas, J. Weiss. Metal Sci. 13, 238 (1979). Crossref
16. J. Weiss, J. J. Jonas. Metal Trans. 10A, 831 (1979). Crossref
17. H. J. McQueena, S. Yue, N. D. Ryan, E. Fry. J. Mater. Process. Technol. 53, 293 (1995). Crossref
18. M.-S. Chena, Y. C. Lina, K.-K. Lia. Proced. Eng. 207, 2125 (2017). Crossref
19. G. Ji, F. Qin, L. Zhu, Q. Li, L. Li. J. Mater. Eng. Perf. 26, 2698 (2017). Crossref
20. C. Huang, X. Jia, Zh. Zhang. Metals. 8, 585 (2018). Crossref
21. L. Slaz, T. Sakai, J. J. Jonas. Metal Sci. 17, 609 (1983). Crossref
22. I. Shakhova, A. Belyakov, R. Kaibyshev. Mater. Sci. Forum Online. 879, 1749 (2016). Crossref
23. Y. Zhang, H.-L. Sun, A. A. Volinsky, B.-H. Tian, Z. Chai, P. Liu, Y. Liu. Acta Metall. Sin. (Engl. Lett.). 29, 422 (2016). Crossref
24. D. P. Shena, H. Zhoub, W. P. Tonga, J. Mater. Res. Technol. 8, 5041 (2019).
25. W. Junfenga, Ch. Jinshuia, G. Chengjuna, Zh. Jianboa, X. Xiangpenga, Y. Bina. Mater. Character. 158, 109940 (2019). Crossref
26. Y. Zhang, Zh. Chai, A. A. Volinsky, B. Tian, H. Sun, P. Liu, Y. Liu. Mater. Sci. Eng. A. 662, 320 (2016). Crossref
27. Ch. Xia, Y. Jia, W. Zhang, K. Zhang, Q. Dong, G. Xu, M. Wang. Mater. and Design. 39, 404 (2012). Crossref
28. W. Gao, A. Belyakov, H. Miura, T. Sakai. Mater Sci. and Eng. A. 265, 233 (1999). Crossref

Другие статьи на эту тему

Финансирование