Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2021, выпуск 10 » Статья стр. 1572
<<<>>>
Особенности упрочнения структурированного интенсивной пластической деформацией сплава Al-Cu-Zr
DOI: 10.21883/FTT.2021.10.51408.104
Российский фонд фундаментальных исследований (РФФИ), № 19-08-00474
Орлова Т.С. 1, Садыков Д.И.2, Мурашкин М.Ю.3,4, Казыханов В.У.4, Еникеев Н.А.3,4
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет 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: 5 мая 2021 г.
В окончательной редакции: 5 мая 2021 г.
Принята к печати: 7 мая 2021 г.
Выставление онлайн: 9 июля 2021 г.
PDF версия
Исследовано влияние малых добавок меди на микроструктуру и физико-механические свойства ультрамелкозернистого сплава Al-1.47Cu-0.34Zr (wt.%), структурированного интенсивной пластической деформацией кручением после предварительного отжига при температуре 375oC в течение 140 h. В результате обработки достигнуты высокие значения прочностных характеристик (условный предел текучести 430 MPa, предел прочности 574 MPa) при приемлемом уровне электропроводности (46.1% IACS) и пластичности (относительное удлинение до разрушения ~5%). C учетом микроструктурных параметров, определенных методами рентгеноструктурного анализа и просвечивающей электронной микроскопии, проведен анализ действующих механизмов упрочнения, обеспечивающих такую высокую прочность. Показано, что ключевую роль в упрочнении играет Cu. Добавка меди способствует значительному измельчению зерна и, как следствие, увеличивает зернограничное упрочнение. Кроме того, легирование медью приводит к значительному дополнительному упрочнению (~130 МРа) в ультрамелкозернистом сплаве, нетипичному для крупнозернистого состояния. Наиболее вероятными причинами такого упрочнения могут быть сегрегация Сu на границах зерен и формирование нанокластеров Cu. Ключевые слова: алюминиевые сплавы, интенсивная пластическая деформация, микроструктура, механизмы упрочнения, электропроводность.
  1. Astm B941-16, Standard Specification for Heat Resistant Aluminum-Zirconium Alloy Wire for Electrical Purposes, ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016
  2. N.A. Belov, A.N. Alabin, D.G. Eskin, V.V. Istomin-Kastrovskii. J. Mater. Sci. 41, 18, 5890 (2006)
  3. P.H.L. Souza, C.A.S. de Oliveira, J.M. do Vale Quaresma. J. Mater. Res. Technol. 7, 1, 66 (2018)
  4. K.E. Knipling, D.C. Dunand, D.N. Seidman. Z. Metallkd. 97, 3, 246 (2006)
  5. K.E. Knipling, D.N. Seidman, D.C. Dunand. Acta Mater. 59, 3, 943 (2011)
  6. European Committee for Standartization (CEN). En 50183, Overhead Power Line Conductors --- Bare Conductors of Aluminium Alloy with Magnesium and Silicon Content. CEN, Bruxelles (2002)
  7. R.Z. Valiev, R.K. Islamgaliev, I.V. Alexandrov. Prog. Mater. Sci. 45, 2, 103 (2000)
  8. H. Miyamoto, K. Ota, T. Mimaki. Scripta Mater. 54, 10, 1721 (2006)
  9. A.P. Zhilyaev, T.G. Langdon. Prog. Mater. Sci. 53, 6, 893 (2008)
  10. R. Reihanian, R. Ebrahimi, N. Tsuji, M.M. Moshksar. Mater. Sci. Eng. A 473, 1-2, 189 (2008)
  11. 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, 1, 92 (2018)
  12. T.S. Orlova, T.A. Latynina, A.M. Mavlyutov, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev. J. Alloys Compd. 784, 41 (2019)
  13. T.A. Latynina, A.M. Mavlyutov, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, T.S. Orlova. Phil. Mag. 99, 19, 2424 (2019)
  14. T.S. Orlova, T.A. Latynina, M.Y. Murashkin, F. Chabanais, L. Rigutti, W. Lefebvre. J. Alloys Compd. 859, 157775 (2021)
  15. А.М. Мавлютов, Т.С. Орлова, Э.Х. Яппарова. ПЖТФ 46, 18, 30 (2020)
  16. Y. Huang, J.D. Robson, P.B. Prangnell. Acta Mater. 58, 5, 1643 (2010)
  17. V.D. Sitdikov, M. Yu Murashkin, R.Z. Valiev. J. Alloys Compd. 735, 1792 (2018)
  18. Y. Nasedkina, X. Sauvage, E.V. Bobruk, M.Yu. Murashkin, R.Z. Valiev, N.A. Enikeev. J. Alloys Compd. 710, 736 (2017)
  19. М. Murayama, Z. Horita, K. Hono. Acta Mater. 49, 1, 21 (2001)
  20. W. Huang, Z. Liu, M. Lin, X. Zhou, L. Zhao, A. Ning, S. Zeng. Mater. Sci. Eng. A 546, 26 (2012)
  21. H. Jia, R. Bjrge, K. Marthinsen, Y. Li. J. Alloys Compd. 697, 239 (2017)
  22. L. Lutterotti, R. Matthies, H.R. Wenk, A. Schultz, J. Richardson. J. Appl. Phys. 81, 2, 594 (1997)
  23. G.K. Williamson, R.E. Smallman. Philos. Mag. 1, 1, 34 (1956)
  24. N.A. Belov, A.N. Alabin, A.R. Teleuova. Met. Sci. Heat Treat. 53, 9, 455 (2012)
  25. K.E. Knipling, R.A. Karnesky, C.P. Lee, D.C. Dunand, D.N. Seidman. Acta Mater. 58, 15, 5184 (2010)
  26. K.E. Knipling, D.C. Dunand, D.N. Seidman. Acta Mater. 56, 1, 114 (2008)
  27. A. Paul, T. Laurila, V. Vuorinen, S.V. Divinski. Thermodynamics, Diffusion and the Kirkendall Effect in Solids. Springer Int. Publ., Cham (2014). 529 p
  28. Y. Miyajima, S.Y. Komatsu, M. Mitsuhara, S. Hata, H. Nakashima, N. Tsuji. Phil. Mag. 90, 34, 4475 (2010)
  29. A.S. Karolik, A.A. Luhvich. J. Phys. Condens. Matter 6, 4, 873 (1994)
  30. H. Jia, R. Bjrge, L. Cao, H. Song, K. Marthinsen, Y. Li. Acta Mater. 155, 199 (2018)
  31. F. Kutner, G. Lang. Aluminum 52, 322 (1976)
  32. G. Sha, A. Cerezo. Acta Mater. 52, 15, 4503 (2004)
  33. Y. Zhang, S. Jin, P. Trimby, X. Liao, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, G. Sha. Mater. Sci. Eng. A 752, 223 (2019)
  34. N. Kamikawa, X. Huang, N. Tsuji, N. Hansen. Acta Mater. 57, 4198 (2009)
  35. G.E. Totten, D.S. MacKenzie. Handbook of Aluminium. Marcel Dekker, N.Y. (2003). 1310 р
  36. E.O. Hall. Proc. Phys. Soc. B 64, 9, 747 (1951)
  37. D.B. Witkin, E.J. Lavernia. Prog. Mater. Sci. 51, 1, 1 (2006)
  38. T. Shanmugasundaram, M. Heilmaier, B.S. Murty, V.S. Sarma. Mater. Sci. Eng. A 527, 7821 (2010)
  39. N. Hansen, X. Huang. Acta Mater. 46, 5, 1827 (1998)
  40. F.R.N. Nabarro, Z.S. Basinski, D.B. Holt. Adv. Phys. 13, 50, 193 (1964)
  41. O.R. Myhr, O. Grong, S.J. Andersen. Acta Mater. 49, 1, 65 (2001)
  42. C.B. Fuller, D.N. Seidman, D.C. Dunand. Acta Mater. 51, 16, 4803 (2003)
  43. W. Lefebvre, N. Masquelier, J. Houard, R. Patte, H. Zapolsky. Scripta Mater. 70, 43 (2014)
  44. M.A. Meyers, K.K. Chawla. Mechanical Metallurgy: Principles and Applications. Prentice Hall, N.J. (1984). 762 р
  45. G. Sha, L. Yao, X. Liao, S.P. Ringer, Zh.Ch. Duan, T.G. Langdon. Ultramicroscopy 111, 500 (2011)
  46. S. Cheng, J.A. Spencer, W.W. Milligan. Acta Mater. 51, 15, 4505 (2003)
  47. V. Yamakov, D. Wolf, S.R. Phillpot, A.K. Mukherjee, H. Gleiter. Nature Mater. 1, 1, 45 (2002)
  48. J.P. Hirth. Met. Trans. 11, 6, 861 (1972)
  49. R.Z. Valiev, N.A. Enikeev, M.Y. Murashkin, V.U. Kazykhanov, X. Sauvage. Scripta Mater. 63, 9, 949 (2010)
  50. J.P. Hirth, J. Lothe. Theory of Dislocations. McGraw-Hill, N.Y. (1968). 780 р
  51. D. Zhao, O.M. Lvvik, K. Marthinsen, Y. Li. Acta Mater. 145, 235 (2018)
  52. E. Nes, B. Holmedal, E. Evangelista, K. Marthinsen. Mater. Sci. Eng. A 410, 178 (2005)
  53. X. Sauvage, N. Enikeev, R. Valiev, Y. Nasedkina, M. Murashkin. Acta Mater. 72, 125 (2014)
  54. Y. Liu, M. Liu, X. Chen, Y. Cao, H.J. Roven, M. Murashkin, R.Z. Valiev, H. Zhou. Scripta Mater. 159, 137 (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.

Учредители

Издатель

© 2024 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme