1. На главную
  2. Электронные версии
  3. Физика металлов и металловедение
  4. T. 124, № 6, 2023

Физика металлов и металловедение, 2023, T. 124, № 6, стр. 550-556

Влияние кручения под высоким давлением на структуру и механические свойства сплава Al–Ca–Cu

С. О. Рогачев a, b, *, Е. А. Наумова a, Н. Ю. Табачкова a, Д. В. Тен a, Р. В. Сундеев a, М. Ю. Задорожный c

a НИТУ МИСИС
119049 Москва, Ленинский просп., 4, Россия

b Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН
119334 Москва, Ленинский просп., 49, Россия

c Московский политехнический университет
107023 Москва, ул. Большая Семёновская, 38, Россия

* E-mail: csaap@mail.ru

Поступила в редакцию 22.02.2023
После доработки 27.04.2023
Принята к публикации 13.05.2023

Аннотация

Для улучшения баланса прочности и пластичности сплава Al–6% Ca–8% Cu (мас. %) применена деформация методом кручения под высоким давлением (КВД) с последующим отжигом. Структура сплава в литом состоянии состояла в основном из двух эвтектик [(Al) + AlCaCu] и [(Al) + (Al,Cu)4Ca + + AlCaCu]. КВД с тремя оборотами приводит к формированию преимущественно субмикрокристаллической структуры, измельчению эвтектических частиц и их более равномерному распределению в объеме образца, сегрегированию кальция из частиц AlCuCa и (Al,Cu)4Ca и пересыщению твердого раствора (Al) медью. Такая структура обеспечивает упрочнение сплава в 3.5 раза, но способствует его охрупчиванию. Последующий отжиг при 400°С позволяет достичь хорошего баланса прочности и пластичности сплава.

Ключевые слова: большие пластические деформации, кручение под высоким давлением, алюминиевые сплавы, эвтектика, микроструктура, механические свойства

Список литературы

  1. Horita Z., Fujinami T., Nemoto M., Langdon T.G. Equal-channel angular pressing of commercial aluminum alloys: grain refinement, thermal stability and tensile properties // Metal. Mater. Trans. A. 2000. V. 31. P. 691–701.

  2. Бродова И.Г., Ширинкина И.Г., Петрова А.Н., Пилюгин В.П., Толмачев Т.П. Структура алюминиевого сплава АМЦ после кручения под высоким давлением в жидком азоте // ФММ. 2013. Т. 114. № 8. С. 725–730.

  3. Lanjewar H., Kestens L.A.I., Verleysen P. Damage and strengthening mechanisms in severely deformed commercially pure aluminum: Experiments and modeling // Mater. Sci. Eng. A. 2021. V. 800. P. 140224.

  4. Исламгалиев Р.К., Нестеров К.М., Хафизова Э.Д., Ганеев А.В., Голубовский Е.Р., Волков М.Е. Прочность и усталость ультрамелкозернистого алюминиевого сплава АК4-1 // Вестник УГАТУ. 2012. Т. 16. № 8(53). С. 104–109.

  5. Leo P., Cerri E., De Marco P.P., Roven H.J. Properties and deformation behaviour of severe plastic deformed aluminium alloys // J. Mater. Proces. Techn. 2007. V. 182. P. 207–214.

  6. Мавлютов А.М., Касаткин И.А., Мурашкин М.Ю., Валиев Р.З., Орлова Т.С. Влияние микроструктуры на физико-механические свойства алюминиевого сплава системы Al–Mg–Si, наноструктурированного интенсивной пластической деформацией // ФТТ. 2015. Т. 57. № 10. С. 1998–2004.

  7. Rogachev S.O., Naumova E.A., Vasileva E.S., Magurina M.Yu., Sundeev R.V., Veligzhanin A.A. Structure and mechanical properties of Al–Ca-alloys processed by severe plastic deformation // Mater. Sci. Eng. A. 2019. V. 767. P. 138410.

  8. Кикин П.Ю., Мишакин В.В., Перевезенцев В.Н., Землякова Н.В., Кассина Н.В. Исследование корреляции структурных параметров и механических свойств с акустическими характеристиками ультрамелкозернистого алюминиевого сплава 1421 // Вопр. материаловедения. 2008. № 3(55). С. 19–24.

  9. Yang Y., Nie J., Mao Q., Zhao Y. Improving the combination of electrical conductivity and tensile strength of Al 1070 by rotary swaging deformation // Results in Physics. 2019. V. 13. P. 102236.

  10. Khafizova E., Islamgaliev R. Effect of severe plastic deformation on the structure and mechanical properties of Al–Cu–Mg alloy // IOP Conference Series: Mater. Sci. Eng. 2014. V. 63. P. 012081.

  11. Belov N.A., Naumova E.A., Bazlova T.A., Alekseeva E.V. Structure, phase composition, and strengthening of cast Al–Ca–Mg–Sc alloys // Phys. Metal. Metal. 2016. V. 117. № 2. P. 188–194.

  12. Shurkin P.K., Letyagin N.V., Yakushkova A.I., Samoshina M.E., Ozherelkov D.Y., Akopyan T.K. Remarkable thermal stability of the Al–Ca–Ni–Mn alloy manufactured by laser-powder bed fusion // Mater. Letters. 2021. V. 285. P. 129 074.

  13. Летягин Н.В., Шуркин П.К., Нгуен З., Кошмин А.Н. Влияние термодеформационной обработки на структуру и механические свойства сплава Al3Ca1Cu1.5Mn // ФММ. 2021. Т. 122. № 8. С. 873–879.

  14. Sauvage X., Cuvilly F., Russell A., Edalati K. Understanding the role of Ca segregation on thermal stability, electrical resistivity and mechanical strength of nanostructured aluminum // Mater. Sci. Eng. A. 2020. V. 798. P. 140 108.

Дополнительные материалы отсутствуют.

Инструменты

следующая статья выпуска предыдущая статья выпуска содержание выпуска

Физика металлов и металловедение

Архивы выпусков Информация о журнале Отправить рукопись в журнал