Влияние электроимпульсной обработки на структуру и твердость криокатаного алюминия

И.Ш. Валеев, А.Х. Валеева ORCID logo , Р.Р. Ильясов, Е.В. Автократова, С.В. Крымский, О.Ш. Ситдиков, М.В. Маркушев показать трудоустройства и электронную почту
Получена 09 июля 2021; Принята 24 августа 2021;
Цитирование: И.Ш. Валеев, А.Х. Валеева, Р.Р. Ильясов, Е.В. Автократова, С.В. Крымский, О.Ш. Ситдиков, М.В. Маркушев. Влияние электроимпульсной обработки на структуру и твердость криокатаного алюминия. Письма о материалах. 2021. Т.11. №3. С.351-356
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2021-3-351-356
Установлено, что электроимпульс с низкой энергией приводит к развитию в криокатаном чистом алюминии возврата и непрерывной рекристаллизации без потери твердости. При превышении пороговой величины энергии отмечается переход от рекристаллизации in-situ к росту зерен и резкое снижению твердости.Исследовали влияние энергии электроимпульсной обработки (ЭИО) в интервале интегральных плотностей тока (Kj) от 0.06 ×105 до 0.29 ×105 A2с / мм4 на структуру и твердость крупнозернистого алюминия (Авч), изотермически прокатанного с суммарной степенью 90 % при температуре жидкого азота. Обнаружено, что ЭИО с Кj до 0.104 ×105 А2с / мм4 практически не сказалась на твердости алюминия (45 – 50 HV), достигнутой после криопрокатки. С увеличением энергии ЭИО до Кj = 0.121×105 А2с / мм4 наблюдали резкое падение твердости до 30 HV и последующую ее стабилизацию на уровне 25 HV при больших значениях Кj. Установлено, что повышенная твердость алюминия после прокатки обусловлена структурным упрочнением вследствие формирования развитой ячеистой структуры с размером кристаллитов около 2 мкм, и содержащей не более 10 % (ультра)мелких зерен диаметром 4 мкм. После ЭИО с Кj до 0.104 ×105 А2с / мм4 твердость слабо изменялась по причине прохождения процессов возврата и непрерывной рекристаллизации, приводящих лишь к совершенствованию нагартованной структуры без заметного изменения размера кристаллитов. При этом потеря твердости из‑за уменьшения скалярной плотности дислокаций и микроискажений кристаллической решетки компенсировалась увеличением доли высоугловых границ. При ЭИО с Кj = 0.121×105 А2с / мм4 деформационная структура алюминия активно замещалась рекристаллизованной мелкозернистой структурой с размером зерна 19 мкм, что сопровождалось потерей упрочняющего эффекта от прокатки. При дальнейшем повышении энергии отмечали интенсивный рост зерен и увеличение разнозернистости, приводившие к еще большему разупрочнению металла. Сделан вывод о том, что реализующиеся при электроимпульсном воздействии процессы, по природе и характеру близки к процессам, протекающим при печном отжиге сильнодеформированных материалов. При этом короткое время термического воздействия на деформированный алюминий компенсировалось высокими вносимыми энергиями ЭИО.