Структура, упругие и микропластические свойства заэвтектических сплавов Al--Si--Cu
Никаноров С.П.
1, Осипов В.Н.
1, Нарыкова М.В.
1, Кардашев Б.К.
1, Левин А.А.
1, Лихачев А.И.
1, Нащекин А.В.
11Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия

Email: Maria.Narykova@mail.ioffe.ru, b.kardashev@mail.ioffe.ru, aleksandr.a.levin@mail.ioffe.ru, nashchekin@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 7 октября 2025 г.
В окончательной редакции: 16 ноября 2025 г.
Принята к печати: 30 декабря 2025 г.
Выставление онлайн: 29 апреля 2026 г.
Исследовано влияние концентрации кремния (15 wt.%, 17 wt.% и 20 wt.%) и отжига при 540 oC на микроструктуру, упругие, микропластические свойства и микротвердость заэвтектических сплавов Al-Si-Cu. Методами растровой электронной микроскопии, рентгенодифракционного анализа и акустических измерений изучены распределение зерен по размерам, параметры кристаллической решетки, модуль Юнга, логарифмический декремент и напряжение микропластического течения. Отжиг вызывает укрупнение зерен и релаксацию внутренних напряжений, что сопровождается снижением упругих и прочностных характеристик. Максимальная деградация свойств наблюдается у сплава с 20 wt.% Si, тогда как состав с 17 wt.% Si демонстрирует наилучший баланс стабильности структурных и механических параметров. Результаты показали, что выбор оптимального состава зависит от условий эксплуатации. Исследование представляет практический интерес для проектирования изделий на основе силуминов. Ключевые слова: модуль Юнга, микродеформации, внутреннее трение, рентгеноструктурный анализ, микроструктура.
- Г.Б. Строганов, В.А. Ротенберг, Г.Б. Гершман. Сплавы алюминия с кремнием (Металлургия, М., 1977)
- C.L. Pereira, L.F. Gomes, A. Garcia, J.E. Spinelli. J. Alloys Compd, 878, 160343 (2021). DOI: 10.1016/j.jallcom.2021.160343
- P. Yan, W. Mao, J. Fan, B. Wang, Y. Liu. J. Alloys Compd, 835, 155297 (2020). DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.155297
- F. Xiaa, X.S. Gaoa, M.X. Lianga, Y.C. Guo, J.P. Li, Z. Yang, J.L. Wang, L.L. Zhang. J. Mater. Res. Technol., 9 (6), 12926 (2020). DOI: 10.1016/j.jmrt.2020.09.018
- A. Luna, H. Mancha, M.J.C. Romvan, J.C.E. Bocardo, M.H. Trejo. Mater. Sci. Eng. A, 561, 1 (2013). DOI: 10.1016/j.msea.2012.10.064
- M. Okayasu, S. Takeuchi, T. Ochi. Intern. J. Cast Metals Research, 30 (4), 217 (2017). DOI: 10.1080/13640461.2017.1286556
- N. Ponweiser, K.W. Richter. J. Alloys Compd, 512 (1), 252 (2012). DOI: 10.1016/j.jallcom.2011.09.076
- C.G. Shivarprasad, S. Narendranath, V. Desai, S. Swami, M.S. Ganesha. Prasad. Proc. Mat. Sci., 5, 1368 (2014). DOI: 10.1016/j.mspro.2014.07.454
- С.П. Никаноров, Л.И. Деркаченко, Б.К. Кардашев, Б.Н. Корчунов, В.Н. Осипов, В.В. Шпейзман. ФТТ, 55 (6), 1119 (2013). [S.P. Nikanorov, L.I. Derkachenko, B.K. Kardashev, B.N. Korchunov, V.N. Osipov, V.V. Shpeizman. Phys. Solid State, 55 (6), 1207 (2013). DOI: 10.1134/S1063783413060255]
- А.И. Аверкин, Б.Н. Корчунов, С.П. Никаноров, В.Н. Осипов. Письма в ЖТФ, 42 (4), 67 (2016). [A.I. Averkin, B.N. Korchunov, S.P. Nikanorov, V.N. Osipov. Tech. Phys. Lett., 42 (2), 201 (2016). DOI: 10.1134/S106378501602019X]
- М.В. Нарыкова, Б.К. Кардашев, В.И. Бетехтин, А.Г. Кадомцев, А.И. Лихачев, О.В. Амосова. ФТТ, 65 (8), 1383 (2023). DOI: 10.21883/FTT.2023.08.56158.139 [M.V. Narykova, B.K. Kardashev, V.I. Betekhtin, A.G. Kadomtsev, A.I. Lihachev, O.V. Amosova. Phys. Solid State, 65 (8), 1326 (2023). DOI: 10.21883/PSS.2023.08.56580.139]
- С.П. Никаноров, В.Н. Осипов, Р.Б. Тимашов, А.В. Чикиряка. ЖТФ, 93 (4), 554 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.04.55044.202-22 [S.P. Nikanorov, V.N. Osipov, R.B. Timashov, A.V. Chikiryaka. Tech. Phys., 68 (4), 517 (2023). DOI: 10.21883/TP.2023.04.55944.202-22]
- П.Н. Якушев, В.Н. Осипов, В.А. Берштейн, С.П. Никаноров. ЖТФ, 93 (9), 1314 (2023). DOI: 10.21883/JTF.2023.09.56218.63-23 [P.N. Yakushev, V.N. Osipov, V.A. Bershtein, S.P. Nikanorov. Tech. Phys., 68 (9), 1220 (2023). DOI: 10.61011/TP.2023.09.57361.63-23]
- B.L. Adams, S.I. Wright, K. Kunze. Met. Trans. 24A, 819 (1993)
- M.V. Narykova, A.A. Levin, N.D. Prasolov, A.I. Lihachev, B.K. Kardashev, A.G. Kadomtsev, A.G. Panfilov, R.V. Sokolov, P.N. Brunkov, M.M. Sultanov, V.N. Kuryanov, V.N. Tyshkevich. Crystals, 12, 166 (2022). DOI: 10.3390/cryst12020166
- Bruker AXS. DIFFRAC.EVA. Bruker AXS GmbH: Karlsruhe, Germany. https://www.bruker.com/ru/products- and-solutions/diffractometers-and-x-ray-microscopes/x-ray-diffractometers/diffrac-suite-software/diffrac-eva.html (accessed 5 February 2025)
- International Centre for Diffraction Data (ICDD). Powder Diffraction File-2, Release 2014, ICDD: Newton Square, PA, USA, 2014. https://www.icdd.com/pdf-2/ (accessed 20.12.2024)
- M. Wojdyr. J. Appl. Crystallogr., 43 (5), 1126 (2010). DOI: 10.1107/S0021889810030499
- A.A. Levin. Preprint (2022). DOI: 10.13140/RG.2.2.15922.89280
- B. Terlan, A.A. Levin, F. Borrnert, F. Simon, M. Oschatz, M. Schmidt, R. Cardoso-Gil, T. Lorenz, I.A. Baburin, J.-O. Joswig, A. Eychmuller. Chem. Mater., 27 (14), 5106 (2015). DOI: 10.1021/acs.chemmater.5b0185
- B. Terlan, A.A. Levin, F. Borrnert, J. Zeisner, V. Kataev, M. Schmidt, A. Eychmuller. Eur. J. Inorg. Chem., 21, 3460 (2016). DOI: ejic.201600315
- P. Scherrer Nachr. Konigl. Ges. Wiss. Gottingen., 26, 98 (1918)
- A.R. Stokes, A.J.C. Wilson. Proc. Phys. Soc. London, 56 (3), 174 (1944). DOI: 10.1088/0959-5309/56/3/303
- С.П. Никаноров, Б.К. Кардашев. Упругость и дислокационная неупругость кристаллов (Наука, М., 1985)
- J.K. Mackenzie. Biometrika, 45 (1-2), 229 (1958). DOI: 10.1093/biomet/45.1-2.229
- H.E. Swanson, E. Tatge. Natl. Bur. Stand. (U. S.), Circ., 539, I, 11 (1953)
- D.M. Toebbens, N. Stuesser, K. Knorr, H.M. Mayer, G. Lampert. Mater. Sci. Forum, 378, 288 (2001)
- G. Lagaly, R. Matouschek. Neues Jahrb. Mineral, 138, 81 (1980)
- C.A. Fyfe, H. Gies, G.T. Kokotailo, C. Pasztor, H. Strobl, D.E. Cox. J. Am. Chem. Soc., 111, 2470 (1989)
- P. Diaz-Cabamas, M. Barrett, M. Camblor. Chem. Commun., 17, 1881 (1998). DOI: 10.1039/a804800b
- R. Bialek, W.M. Meier, M. Davis, M.J. Annen. Zeolites., 11, 438 (1991). DOI: 10.1016/S0144-2449(05)80114-9
- J.I. Langford, R.J. Cernik, D. Louer. J. Appl. Crystallogr., 24, 913 (1991). DOI: 10.1107/S0021889891004375
- N.C. Halder, C.N.J. Wagner. Acta Crystallogr., 20, 312 (1966)
- J.C. Slater. J. Chem. Phys., 41, 3199 (1964). DOI: 10.1063/1.1725697
- D.R. Lide. CRC Handbook of Chemistry and Physics (90th Edition-2009), p. 12-203
- Б.К. Кардашев, В.И. Бетехтин, М.В. Нарыкова. ЖТФ, 85 (12), 94 (2015). [B.K. Kardashev, V.I. Betekhtin, M.V. Narykova. Tech. Phys., 60 (12), 1829 (2015). DOI: 10.1134/S1063784215120063]
Подсчитывается количество просмотров абстрактов ("html" на диаграммах) и полных версий статей ("pdf"). Просмотры с одинаковых IP-адресов засчитываются, если происходят с интервалом не менее 2-х часов.
Дата начала обработки статистических данных - 27 января 2016 г.