Вышедшие номера
Влияние дополнительной интенсивной пластической деформации при повышенных температурах на микроструктуру и функциональные свойства ультрамелкозернистого сплава Al-0.4Zr
Переводная версия: 10.1134/S1063783419120357
The Russian Foundation for Basic Research , No. 19-08- 00474
Орлова Т.С. 1, Латынина Т.А.2, Мурашкин М.Ю.3,4, Казыханов В.У.4
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Национальный исследовательский университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
4Уфимский государственный авиационный технический университет, Институт физики перспективных материалов, Уфа, Россия
Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 23 июля 2019 г.
В окончательной редакции: 23 июля 2019 г.
Принята к печати: 24 июля 2019 г.
Выставление онлайн: 19 ноября 2019 г.

Исследовалось влияние интенсивной пластической деформации кручения (ИПДК) при повышенных температурах 230 и 280oC на микроструктуру, механические свойства и электропроводность образцов ультрамелкозернистого (УМЗ) сплава Al-0.4Zr. Исходная УМЗ-структура в материале исследования предварительно была сформирована в процессе ИПДК при комнатной температуре. Показано, что в результате дополнительной деформации УМЗ-сплава Al-0.4Zr при повышенных температурах происходит одновременное значительное увеличение прочности от 140 до 230-280 MPa и электропроводности от ~47.5% до 52-54% IACS. Полученные результаты сравниваются с влиянием отжига при тех же температурах на микроструктуру и свойства УМЗ-сплава Al-0.4Zr. Установлено, что по сравнению с отжигом интенсивная пластическая деформация при аналогичных температурах приводит к более эффективному формированию наноразмерных выделений вторичной фазы Al3Zr и, следовательно, к большему уменьшению концентрации Zr в твердом растворе, что и обеспечивает значительное увеличение электропроводности. На основе полученных микроструктурных параметров проведены оценки вкладов различных механизмов упрочнения в общее упрочнение и механизмов рассеяния электронов в электросопротивление. Анализ теоретических оценок в сопоставлении с экспериментальными результатами указывает на то, что упрочнение в УМЗ-структуре Al-0.4Zr cплава, вызванное дополнительной ИПД при повышенных температурах, не может быть описано действием только традиционных для УМЗ-материалов механизмов упрочнения. Обсуждаются возможные причины полученного колоссального упрочнения. Ключевые слова: ультрамелкозернистый алюминиевый сплав, интенсивная пластическая деформация, микроструктура, прочность, электропроводность, механизмы упрочнения.
  1. R.Z. Valiev, M.Yu. Murashkin, I. Sabirov. Scr. Mater. 76, 13 (2014)
  2. E.V. Bobruk, M.Yu. Murashkin, V.U. Kazykhanov, R.Z. Valiev. Rev. Adv. Mater. Sci. 31, 109 (2012)
  3. А.М. Мавлютов, И.А. Касаткин, М.Ю. Мурашкин, Р.З. Валиев, Т.С. Орлова. ФТТ 57, 10, 2051 (2015)
  4. R.Z. Valiev, A.P. Zhilyaev, T.G. Langdon. Bulk Nanostructured Materials: Fundamentals and Applications, John Wiley \& Sons. (2013)
  5. I. Sabirov, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev. Mater. Sci. Eng. A 560, 1 (2013)
  6. X. Sauvage, E.V. Bobruk, M.Y. Murashkin, Y. Nasedkina, N.A. Enikeev, R.Z. Valiev. Acta Mater. 98, 355 (2015)
  7. T. Knych, M. Piwowarska, P. Uliasz. Arch. Met. Mater. 56, 685 (2011)
  8. Д.И. Белый. Кабели и провода 332, 8 (2012)
  9. T.A. Latynina, A.M. Mavlyutov, M.Yu. Murashkin, R.Z. Valiev, T.S. Orlova. Phil. Mag. 99. 19, 2424 (2019). DOI: 10.1080/14786435.2019.1631501
  10. K.E. Knipling, D.C. Dunand, D.N. Seidman. Z. Metallk. 97, 246 (2006)
  11. N.A. Belov, A.N. Alabin, A.R. Teleuova. Met. Sci. Heat Treat. 53, 455 (2012)
  12. T.S. Orlova, A.M. Mavlyutov, A.S. Bondarenko, I.A. Kasatkin, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev. Phil. Mag. 96, 23, 2429 (2016)
  13. A.E. Medvedev, M.Y. Murashkin, N.A. Enikeev, R.Z. Valiev, P.D. Hodgson, R. Lapovok. Adv. Eng. Mater. 20, 3, 1700867 (2018)
  14. P. Ilario. Machine for the continuous casting of metal rods, US 2659948 (1953)
  15. R.J. Schoerner. Method of fabricating aluminum alloy rod, US 3670401 (1972)
  16. R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev, I.V. Alexandrov. Prog. Mater. Sci. 45, 103 (2000)
  17. A.P. Zhilyaev, T.G. Langdon. Prog. Mater. Sci. 53, 893 (2008)
  18. G.K. Williamson, R.E. Smallman. Philos. Mag. 1, 34 (1956)
  19. F.J. Humphreys. J. Microsc. 195, 170 (1999)
  20. А.М. Мавлютов, Т.А. Латынина, М.Ю. Мурашкин, Р.З. Валиев, Т.С. Орлова. Материаловедение 3, 7 (2018)
  21. P.L. Rossiter. The Electrical Resistivity of Metals and Alloys. Cambridge University Press, Cambridge (2003)
  22. Properties and Selection: Nonferrous Alloys and Special-Purpose Materials, ASM Handbook, ASM International (1990)
  23. A.S. Karolik, A.A. Luchvich. J. Phys.: Condens. Matter. 6, 873 (1994)
  24. F. Kutner, G. Lang. Aluminum. 52, 322 (1976)
  25. N. Kamikawa, X. Huang, N. Tsuji, N. Hansen. Acta Mater. 57, 4198 (2009)
  26. G.E. Totten, D.S. MacKenzie. Handbook of Aluminium, Marcel Dekker (2003)
  27. E.O. Hall. Proc. Phys. Soc. B 64, 747 (1951)
  28. D.B. Witkin, E.J. Lavernia. Prog. Mater. Sci. 51, 1 (2006)
  29. N. Hansen, X. Huang. Acta Mater. 46, 1827 (1998)
  30. F.R.N. Nabarro, Z.S. Basinski, D.B. Holt. Adv. Phys. 13, 193 (1964)
  31. O.R. Myhr, O. Grong, S.J. Andersen. Acta Mater. 49, 65 (2001)
  32. K.E. Knipling, D.C. Dunand, D.N. Seidman. Acta Mater. 56, 114 (2008)
  33. W. Lefebvre, N. Masquelier, J. Houard, R. Patte, H. Zapolsky. Scripta Mater. 70, 43 (2014)
  34. C.B. Fuller, D.N. Seidman, D.C. Dunand. Acta Mater. 51, 4803 (2003)
  35. M.A. Meyers, K.K. Chawla. Mechanical metallurgy: principles and applications. Paramus, NJ, Englewood Cliffs (1984)
  36. T.S. Orlova, A.M. Mavlyutov, T.A. Latynina, E.V. Ubyivovk, M.Y. Murashkin, R. Schneider, D. Gerthsen, R.Z. Valiev. Rev. Adv. Mater. Sci. 55, 92 (2018)
  37. A. Hasnaoui, H. Van Swygenhoven, P.M. Derlet. Acta Mater. 50, 3927 (2002)
  38. А.М. Мавлютов, Т.А. Латынина, М.Ю. Мурашкин, Р.З. Валиев, Т.С. Орлова. ФТТ 59, 10, 1949 (2017)
  39. T.S. Orlova, N.V. Skiba, A.M. Mavlyutov, R.Z. Vaiev, M.Y. Murashkin, M.Y. Gutkin. Rev. Adv. Mater. Sci. 57, 224 (2018)
  40. X. Huang, N. Hansen, N. Tsuji. Science 312, 249 (2006).
  41. J. Hu, Y.N. Shi, X. Sauvage, G. Sha, K. Lu. Science 355, 1292 (2017)
  42. Y. Zhang, Sh.J.P. Trimby, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, G. Sha. Mater. Sci. Eng. A 752, 223 (2019)
  43. A.E. Medvedev, M.Y. Murashkin, N.A. Enikeev, I. Bikmukhametov, R.Z. Valiev, P.D. Hodgson, R. Lapovok. J. Alloys Comp. 796, 321 (2019).

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.