Механические свойства ультрамелкозернистого алюминия в области температур 4.2-300 K
Орлова Т.С.1, Шпейзман В.В.1, Мавлютов А.М.2, Латынина Т.А.3, Аверкин А.И.1, Тимашов Р.Б.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Санкт-Петербургский государственный университет, Санкт-Петербург, Россия
3Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
Email: orlova.t@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 30 января 2020 г.
В окончательной редакции: 30 января 2020 г.
Принята к печати: 30 января 2020 г.
Выставление онлайн: 25 марта 2020 г.
Впервые получены кривые растяжения при 4.2 и 77 K образцов ультрамелкозернитого (УМЗ) Al, структурированного методом интенсивной пластической деформации кручением под давлением (ИПДК), а также температурная зависимость предела текучести образцов в интервале 4.2-300 K. Проведен анализ результатов в сопоставлении с параметрами микроструктуры и с результатами подобных исследований для УМЗ-Al, структурированного методом равноканального углового прессования (РКУП). Показано, что ИПДК-Al при низких температурах обладает значительно более высоким пределом текучести, чем РКУП-Al, сочетанием высокой прочности и пластичности (440 МРа и 55% при 4.2 K), что делает его привлекательным для практического использования при низких температурах. Анализ полученных результатов указывает на то, что при комнатной и пониженной (77 K) температурах пластичность УМЗ-Al с размером зерна менее 1 μm в значительной степени зависит от характера распределения зерен по размеру, а также от типа и состояния границ зерен (равновесное или неравновесное), что открывает перспективы управления величиной пластичности за счет создания заданного микроструктурного дизайна при сохранении высокого уровня прочности УМЗ-материалов. Ключевые слова: ультрамелкозернистые материалы, низкие температуры, деформация, границы зерен.
- P.L. Sun, C.Y. Yu, P.W. Kao, C.P. Chang. Scripta Mater. 52, 4, 265 (2005)
- J. Su, Z. Tang, C. Wang, T. Ye, T. Suo, Y. Li. Int. J. Smart Nano Mater. 8, 1, 56 (2017)
- H. Miyamoto, K. Ota, T. Mimaki. Scripta Mater. 54, 1721 (2006)
- Е.Д. Табачникова, А.В. Подольский, С.Н. Смирнов, И.А. Псарук, В.З. Бенгус, H. Li, L. Li, H. Chu, P.K. Liao. ФНТ 38, 3, 301 (2012)
- E.D. Tabachnikova, A.V. Podolskiy, V.Z. Bengus, S.N. Smirnov, M.I. Bidylo, H. Li, P.K. Liaw, H. Choo, K. Csach, J. Miskuf. Mater. Sci. Eng. A 503, 1 (2009)
- E.D. Tabachnikova, V.Z. Bengus, A.V. Podolskiy, S.N. Smirnov, V.D. Natsik, K. Csach, J. Miskuf, D.V. Gunderov, R.Z. Valiev. Rev. Adv. Mater. Sci. 10, 3, 229 (2005)
- Е.Д. Табачникова, A.В. Подольский, В.З. Бенгус, С.Н. Смирнов, В.Д. Нацик, В.М. Ажажа, М.А. Тихоновский, А.Н. Великодный, Н.Ф. Андриевская, Г.Е. Сторожилов, Т.М. Тихоновская. ФНТ 34, 11, 1225 (2008)
- Ю.З. Эстрин, Н.В. Исаев, Т.В. Григорова, В.В. Пустовалов, В.С. Фоменко, С.Э. Шумилин, И.С. Брауде, С.В. Малыхин, М.В. Решетняк, М. Янeчек. ФНТ 34, 8, 842 (2008)
- Ю.З. Эстрин, Л.С. Фоменко, С.В. Лубенец, С.Э. Шумилин, В.В. Пустовалов. ФНТ 34, 9, 975 (2008)
- Н.В. Исаев, Т.В. Григорова, П.А. Забродин. ФНТ 35, 11, 1151 (2009)
- В.В. Шпейзман, В.И. Николаев, Н.Н. Песчанская, А.Е. Романов, Б.И. Смирнов, И.А. Александров, Н.А. Еникеев, В.У. Казыханов, А.А. Назаров. ФТТ 49, 4, 644 (2007)
- Б.И. Смирнов, В.В. Шпейзман, В.И. Николаев, ФТТ 47, 5, 816 (2005)
- N. Tsuji, Y. Itob, Y. Saito, Y. Minamino. Scripta Mater. 47, 12, 893 (2002)
- А.М. Мавлютов, Т.А. Латынина, М.Ю. Мурашкин, Р.З. Валиев, Т.С. Орлова. ФТТ 59, 10, 1949 (2017)
- Y.M. Wang, E. Ma. Acta Mater. 52, 1699 (2004)
- 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)
- E.A. El-Danaf, M.S. Soliman, A.A. Almajid, M.M. El-Rayes. Mater. Sci. Eng. A 458, 226 (2007)
- E.A. El-Danaf. Mater. Sci. Eng. A 487, 189 (2008)
- R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev, I.V. Alexandrov. Prog. Mater. Sci. 45, 103 (2000)
- A.P. Zhilyaev, T.G. Langdon. Prog. Mater. Sci. 53, 893 (2008)
- A.M. Mavlyutov, A.S. Bondarenko, M.Yu. Murashkin, E.V. Boltynjuk, R.Z. Valiev, T.S. Orlova. J. Alloys Compd. 698, 539 (2017)
- T.S. Orlova, A.M. Mavlyutov, A.S. Bondarenko, I.A. Kasatkin, M.Yu. Murashkin, R.Z. Valiev. Phil. Mag. 96, 2429 (2016)
- R. Kamada, I. Joshizawa. J. Phys. Soc. Jpn 31, 4, 1056 (1971)
- В.И. Старцев, В.Я. Ильичев, В.В. Пустовалов. Пластичность и прочность металлов и сплавов при низких температурах. Металлургия, М. (1975). 328 с
- G.E. Dieter. Mechanical metallurgy. McGraw-hill N.Y. (1986). 751 p
- Y.M. Wang, M.W. Chen, F.H. Zhou, E. Ma. Nature 419, 912 (2002)
- G.J. Fan, H. Choo, P.K. Liaw, E.J. Lavernia. Acta Mater. 54, 1759 (2006)
- D. Witkin, Z. Lee, R. Rodriguez, S. Nutt, E. Lavernia. Scripta Mater. 49, 297 (2003)
- R. Kapoor, P.S. De, R.S. Mishra. Mater. Sci. Forum 633, 165 (2010)
- S. Cheng, J.A. Spencer, W.W. Milligan. Acta Mater. 51, 4505 (2003)
- V. Yamakov, D. Wolf, S.R. Phillpot, A.K. Mukherjee, H. Gleiter. Nature Mater. 1, 45 (2002)
- J.P. Hirth. Metall Trans 11, 6, 861 (1972)
- М.Ю. Гуткин, Т.А. Латынина, Т.С. Орлова, Н.В. Скиба. ФТТ 61, 10, 1836 (2019)
- J.W. Wyrzykowski, M.W. Grabski. Phil. Mag. A 53, 4, 505 (1986)
- J. Kwiecinski, J.W. Wyrzykowski. Acta Met. 39, 8, 1953 (1989)
- K.J. Kurzydlowski, J.W. Wyrzykowski, Z. Pakiela, M.W. Grabski. Mater. Sci. Eng. 72, 2, L13 (1985)
- J. Lian, R.Z. Valiev, B. Baudelet. Acta Met. Mater. 43, 11, 4165 (1995)
- Г.И. Кириченко, В.Д. Нацик, В.В. Пустовалов, В.П. Солдатов, С.Э. Шумилин. ФНТ 36, 4, 445 (2010)
- А.И. Слуцкер, В.И. Бетехтин, А.Г. Кадомцев. ЖТФ 80, 11, 133 (2000).
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.