Вышедшие номера
Home » Физика твердого тела » Год 2024, выпуск 6 » Статья стр. 933
<<<>>>
Аномальное изменение механических свойств ультрамелкозернистых сплавов Al-Mg-Zr при низких температурах
Российский научный фонд, «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами», 22-19-00292
Садыков Д.И. 1,2, Мурашкин М.Ю. 3, Кириленко А.А.1, Левин А.А. 1, Лихачев А.И. 1, Орлова Т.С. 1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
2Университет ИТМО, Санкт-Петербург, Россия
3Уфимский университет науки и технологий, Уфа, Россия
Email: dinislames@mail.ru, m.murashkin.70@gmail.com, aleksandr.a.levin@mail.ioffe.ru, lihachev_alexey@bk.ru, orlova.t@mail.ioffe.ru
Поступила в редакцию: 13 мая 2024 г.
В окончательной редакции: 13 мая 2024 г.
Принята к печати: 14 мая 2024 г.
Выставление онлайн: 18 июня 2024 г.
PDF версия
Влияние температуры деформации на прочность и пластичность ультрамелкозернистого (УМЗ) низколегированного сплава Al-Mg-Zr до и после специальной деформационно-термической обработки (ДТО), состоящей из низкотемпературного кратковременного отжига и небольшой дополнительной деформации, исследовали в интервале температур 77-293 K. УМЗ-структура была получена методом кручения под высоким давлением. Установлено, что ДТО приводит к существенному повышению пластичности (7-13%) при сохранении высокой прочности (предел текучести ~ 300-435 MPa, предел прочности при растяжении ~ 370-490 MPa) во всем исследованном диапазоне температур. В состоянии после ДТО впервые наблюдается аномальный характер температурных зависимостей прочности и пластичности в интервале температур 243-293 K, что не характерно для крупнозернистых и УМЗ-сплавов на основе Al. Предложено возможное объяснение аномальных температурных зависимостей прочности и пластичности, основанное на конкуренции различных термоактивационных процессов на границах зерен с обратными температурными зависимостями. Ключевые слова: алюминиевые сплавы, ультрамелкозернистая структура, пластичность, прочность, границы зерен, дислокации.
  1. K. Son, M.E. Kassner, T.K. Lee, J.W. Lee. Mater. Des. 224, 111336 (2022). https://doi.org/10.1016/j.matdes.2022.111336
  2. D.H. Park, S.W. Choi, J.H. Kim, J.M. Lee. Cryogenics 68, 44 (2015). https://doi.org/10.1016/j.cryogenics.2015.02.001
  3. W.S. Park, M.S. Chun, M.S. Han, M.H. Kim, J.M. Lee. Mater. Sci. Eng. A 528, 18, 5790 (2011). https://doi.org/10.1016/j.msea.2011.04.032
  4. K. Edalati, A. Bachmaier, V.A. Beloshenko, Y. Beygelzimer, V.D. Blank, W. Botta et all. Mater. Res. Lett. 10, 4, 163 (2022). https://doi.org/10.1080/21663831.2022.2029779
  5. D.C. Machado, P.C.A. Flausino, Y. Huang, P.R. Cetlin, T.G. Langdon, P.H.R. Pereira, J. Mater. Res. Technol. 24, 2850 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2023.03.167
  6. E. Damavandi, S. Nourouzi, S.M. Rabiee, R. Jamaati, J.A. Szpunar. J. Mater. Sci. 56, 3535 (2021). https://doi.org/10.1007/s10853-020-05479-5
  7. X.M. Mei, Q.S. Mei, J.Y. Li, C.L. Li, L. Wan, F. Chen, Z.H. Chen, T. Xu, Y.C. Wang, Y.Y. Tan. J. Mater. Sci. Technol. 125, 238 (2022). https://doi.org/10.1016/j.jmst.2022.02.029
  8. K. Changela, H. Krishnaswamy, R.K. Digavalli, Mater. Sci. Eng. A 760, 7 (2019). https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.05.088
  9. Z. Be'zi, G. Kra'llics, M. El-Tahawy, P. Pekker, J. Gubicza. Mater. Sci. Eng. A 688, 210 (2017). https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.01.112
  10. A.S. Al-Zubaydi, N. Gao, S. Wang, P.A. Reed. J. Mater. Sci. 57, 19, 8956 (2022). https://doi.org/10.1007/s10853-022-07234-4
  11. M. Howeyze, A.R. Eivani, H. Arabi, H.R. Jafarian. Mater. Sci. Eng. A 732, 120 (2018). https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.06.081
  12. X. Li, W. Xia, J. Chen, H. Yan, Z. Li, B. Su, M. Song. Met. Mater. Int. 27, 1 (2021). https://doi.org/10.1007/s12540-020-00929-w
  13. Y.H. Zhao, X.Z. Liao, S. Cheng, E. Ma, Y.T. Zhu. Adv. Mater. 18, 17, 2280 (2006). https://doi.org/10.1002/adma.200600310
  14. A.M. Mavlyutov, T.A. Latynina, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, T.S. Orlova. Phys. Solid State 59, 1970 (2017). https://doi.org/10.1134/S1063783417100274
  15. T.S. Orlova, N.V. Skiba, A.M. Mavlyutov, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, M.Y. Gutkin. Rev. Adv. Mater. Sci. 57, 2, 224 (2018). https://doi.org/10.1515/rams-2018-0068
  16. X. Huang, N. Hansen, N. Tsuji. Science 312, 5771, 249 (2006). https://doi.org/10.1126/science.1124268
  17. T.S. Orlova, D.I. Sadykov, D.A. Kirilenko, A.I. Lihachev, A.A. Levin. Mater. Sci. Eng. A 875, 145122 (2023). https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.145122
  18. T.S. Orlova, A.M. Mavlyutov, D.I. Sadykov, N.A. Enikeev, M.Y. Murashkin. Metals 13, 9, 1570 (2023). https://doi.org/10.3390/met13091570
  19. D. Zhemchuzhnikova, R. Kaibyshev. Adv. Eng. Mater. 17, 12, 1804 (2015). https://doi.org/10.1002/adem.201500138
  20. D. Zhemchuzhnikova, S. Malopheyev, S. Mironov, R. Kaibyshev. Mater. Sci. Eng. A 598, 387 (2014). https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.01.060
  21. Y. Ma, C. Liu, K. Miao, H. Wu, R. Li, X. Li, G. Fan. J. Alloys Compd. 947, 169559 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.169559
  22. D.C.C. Magalhaes, A.M. Kliauga, V.L. Sordi. Trans. Nonferrous Met. Soc. China 31, 3, 595 (2021). https://doi.org/10.1016/S1003-6326(21)65522-X
  23. D.C.C. Magalhaes, A.M. Kliauga, M.F. Hupalo, O.M. Cintho, C.A. Della Rovere, M. Ferrante, V.L. Sordi. Mater. Sci. Eng. A 768, 138485 (2019). https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.138485
  24. T.S. Orlova, A.M. Mavlyutov, M.Y. Gutkin. Mater. Sci. Eng. A 802, 140588 (2021). https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.140588
  25. T.S. Orlova, A.M. Mavlyutov, M.Y. Murashkin, N.A. Enikeev, A.D. Evstifeev, D.I. Sadykov, M.Y. Gutkin. Materials 15, 23, 8429 (2022). https://doi.org/10.3390/ma15238429
  26. T.S. Orlova, D.I. Sadykov, D.V. Danilov, M.Y. Murashkin. J. Alloys Compd. 931, 167540 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.167540
  27. P.L. Sun, C.Y. Yu, P.W. Kao, C.P. Chang. Scr. Mater. 52, 4, 265 (2005). https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2004.10.022
  28. T.S. Orlova, T.A. Latynina, M.Y. Murashkin, F. Chabanais, L. Rigutti, W. Lefebvre. J. Alloys Compd. 859, 157775 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2020.157775
  29. P.H.L. Souza, C.A.S. de Oliveira, J.M. do Vale Quaresma. J. Mater. Res. Technol. 7, 1, 66 (2018). https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2017.05.006
  30. G.K. Williamson, R.E. Smallman III. Philos. Mag. 1, 1, 34 (1956). https://doi.org/10.1080/14786435608238074
  31. Дж. Хирт, И. Лотте. Теория дислокаций. Атомиздат, М. (1972). 600 с
  32. T.S. Orlova, T.A. Latynina, A.M. Mavlyutov, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev. J. Alloys. Compd. 784, 41 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.12.324
  33. T.A. Latynina, A.M. Mavlyutov, M.Y. Murashkin, R.Z. Valiev, T.S. Orlova. Phil. Mag. 99, 19, 2424 (2019). https://doi.org/10.1080/14786435.2019.1631501
  34. K.E. Knipling, D.C. Dunand, D.N. Int. J. Mater. Res. 97, 3, 246 (2022). https://doi.org/10.1515/ijmr-2006-0042
  35. A.V. Mikhaylovskaya, A.G. Mochugovskiy, V.S. Levchenko, N.Yu. Tabachkova, W. Mufalo, V.K. Portnoy. Mater. Charact. 139, 30 (2018). https://doi.org/10.1016/j.matchar.2018.02.030
  36. M. Zha, H. Zhang, H. Jia, Y. Gao, S. Jin, G. Sha, R. Bj rge, R.H. Mathiesen, H.J. Roven, H. Wang, Y. Li. Int. J. Plast. 146, 103108 (2021). https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2021.103108
  37. C. Chen, Y. Chen, J. Yu, M. Liu, J. Zhang. J. Alloys. Compd. 983, 173905 (2024). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.173905
  38. J. Xue, S. Jin, X. An, X. Liao, J. Li, G. Sha. J. Mater. Sci. Technol. 35, 5, 858 (2019). https://doi.org/10.1016/j.jmst.2018.11.017
  39. Y. Liu, M. Liu, X. Chen, Y. Cao, H.J. Roven, M. Murashkin, R.Z. Valiev, H. Zhou. Scr. Mater. 159, 137 (2019). https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2018.09.033
  40. J.E. Hatch. Aluminum: properties and physical metallurgy. 1st ed. ASM International: Metals Park, OH (1984). 424 c
  41. J.L. Gonzalez-Velazquez. Fractography and failure analysis. Springer International Publishing, Switzerland (2018). 165 c
  42. M.K. Pathak, A. Joshi, K.K.S. Mer. Trans. Indian Inst. Met. 74, 679 (2021). https://doi.org/10.1007/s12666-021-02198-6
  43. ASM Handbook Volume 12: Fractography. 9th ed. ASM International: Metals Park, OH. (1987). 517 c
  44. G. Wang, D. Song, Z. Zhou, Y. Liu, N. Liang, Y. Wu, A. Ma, J. Jiang. J. Mater. Res. Technol. 15, 2419 (2021). https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.09.085
  45. D. Zhou, X. Zhang, H. Wang, Y. Li, B. Sun, D. Zhang. Int. J. Plast. 157, 103405 (2022). https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2022.103405
  46. J. Kang, X. Liu, T. Wang. Scr. Mater. 224, 115121 (2023). https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2022.115121
  47. H. Sun, W. Zhang, Y. Xu, Q. Li, X. Zhuang, Z. Zhao. Scr. Mater. 222, 115025 (2023). https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2022.115025
  48. T. Tian, M. Zha, H.L. Jia, Z.M. Hua, P.K. Ma, H.Y. Wang. Mater. Sci. Eng. A 880, 145376 (2023). https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.145376
  49. D. Bae, S.H. Kim, D.H. Kim, W.T. Kim. Acta Mater. 50, 2343 (2002). https://doi.org/10.1016/S1359-6454(02)00067-8
  50. X.R. Zhang, G.X. Sun, W. Zai, Y. Jiang, Z.H. Jiang, S. Han, G.L. Bi, D.Q. Fang, J.S. Lian. Mater. Sci. Eng. A 799, 140141 (2021). https://doi.org/10.1016/j.msea.2020.140141
  51. N.Q. Chinh, T. Csanadi, T. Gyori, R.Z. Valiev, B.B. Straumal, M. Kawasaki, T.G. Langdon. Mater. Sci. Eng. A 543, 117 (2012). https://doi.org/10.1016/j.msea.2012.02.056
  52. D. Hull, D.J. Bacon. Introduction to dislocations. 5th ed. Elsevier, Butterworth-Heinemann, Oxford. (2011). 272 c
  53. В.И. Владимиров. Физическая теория пластичности и прочности. Ч. I. ЛПИ, Л. (1973). 120 c
  54. O. Renk, A. Hohenwarter, V. Maier-Kiener, R. Pippa. J. Alloys Compd. 935, 168005 (2023). https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.168005
  55. O. Renk, V. Maier-Kiener, I. Issa, J.H. Li, D. Kiener, R. Pippan. Acta Mater. 165, 409 (2019). https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.12.002

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