ISSN 0021-3454 (печатная версия)
ISSN 2500-0381 (онлайн версия)
Меню

8
Содержание
том 63 / Август, 2020
СТАТЬЯ

DOI 10.17586/0021-3454-2020-63-6-569-576

УДК 620.3

Влияние интенсивной пластической деформации на структуру и свойства алюминиевого сплава системы Al-Cu-Mg

Паитова О. В.
аспирант; СПбПУ Петра Великого, Институт машинострое-ния, материалов и транспорта;


Бобрук Е. В.
канд. техн. наук, доцент; Уфимский государственный авиа-ционный технический университет;


Шашерина С. А.
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого;


Аннотация. С помощью оптической металлографии и просвечивающей электронной микроскопии исследованы структура и свойства заготовок из горячепрессованного крупнозернистого сплава Д16 после традиционных режимов термической обработки (ТО) или подвергнутых интенсивной пластической деформации кручением (ИПДК) под давлением 6 ГПа при комнатной температуре. Стандартные режимы ТО включали: Т4 (закалка 495 °С + естественное старение при комнатной температуре в течение пяти суток) и Т6 (закалка 495 °С + искусственное старение при 185 °С в течение десяти часов). Показано, что после ТО сплава Д16 по режимам Т6 и Т4, размеры зерен, по сравнению с исходными, уменьшились примерно в 4,8 раза, а микротвердость увеличилась в 1,6 раз. После одного или десяти оборотов ИПДК в сплаве Д16 размеры зерен, по сравнению с исходными, уменьшились в 393 и 899 раза, а микротвердость увеличилась в 2,4 и 2,9 раза соответственно.
Ключевые слова: нанокристаллические материалы ультрамелкозернистые материалы, интенсивная пластическая деформация, деформационно-термическая обработка, дуралюмин

Список литературы:

 

  1. Sabirov I., Enikeev N. A., Murashkin M. Yu., Valiev R. Z. Bulk nanostructured materials with multifunctional properties. Cham—Heidelberg—NY—Dordrecht—London: Springer, 2015. 118 p.
  2. Liu M., Roven H. J., Liu X., Murashkin M., Valiev R. Z., Ungar T., Balogh L. Grain refinement in nanostructured Al-Mg alloys subjected to high pressure torsion // Journal of Materials Science. 2010. Vol. 45. P. 4659.
  3. Козлов Э. В., Глезер А. М., Конева Н. А., Попова Н. А., Курзина И. А. Основы пластической деформации наноструктурных материалов. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2016.
  4. Валиев Р. З., Александров И. В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос, 2000. 272 с.
  5. Edalati K., Hashiguchi Y., Iwaoka H., Matsunaga H., Valiev R.Z., Horita Z. Long-time stability of metals after severe plastic deformation: Softening and hardening by self-annealing versus thermal stability // Materials Science and Engineering: A. 2018. Vol. 729. Р. 340—348. 
  6. Рааб Г. И. Развитие методов интенсивной пластической деформации для получения объемных ультрамелкозернистых материалов // Вестн. УГАТУ. 2004. № 3(11). С. 67.
  7. Park Y. S., Chung K. H., Kim N. J., and Lavernia E. J. Microstructural investigation of nanocrystalline bulk Al–Mg alloy fabricated by cryomilling and extrusion // Materials Science and Engineering: A. 2004. Vol. 374. P. 211.
  8. Lu K., Lu J. Superplastic extensibility of nanocrystalline copper at room temperature // Materials Science and Engineering: A. 2004. Vol. 375–377. P. 38.
  9. Zhenglin Chen, Zhidan Sun, Benoit Panicaud. Investigation of ductile damage during surface mechanical attrition treatment for TWIP steels using a dislocation density based viscoplasticity and damage models // Mechanics of Materials. 2019. Vol. 129. Р. 279—289.
  10. Nana Li, Ning Wang. The effect of duplex Surface mechanical attrition and nitriding treatment on corrosion resistance of stainless steel 316L // Scientific Reports. 2018. Vol. 8. Art. nо. 8454.
  11. Moskvichev E. N., Skripnyak V. A., Skripnyak V. V., Kozulin A. A., Lychagin D. V. Influence of structure to plastic deformation resistance of aluminum alloy 1560 after groove pressing treatment // Letters on materials. 2016. Vol. 6, N 2. P. 141—145.
  12. Shasherina S. A., Artemyev V. P., Sokolov A. G., Padgurskas J. Forming of nanostructured Cu–Ni coatings of tool steel H12M after surface machining attrition treatment // IOP Conf. Series Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 666. Р. 012004.
  13. Krylov N. A., Popov A. A. Structural and Phase Transformation in Metals at High-Speed Cutting and Tool Wear // Procedia Engineering. 2017. Jan 1. Р. 777—782.
  14. Skotnikova M. A., Krylov N. A. About the Nature of Dissipative Processes in Cutting Treatments of Titanium Vanes // Advances in Mechanical Engineering. 2017. P. 115—123.
  15. Paitova O. V., Bobruk E. V., Shasherina S. A., Zhang Bufan.Effect of severe plastic deformation on the structure and properties of aluminum alloy of Al-Cu-Mg system // Key Engineering Materials. 2019. Vol. 822. P. 94—100.
  16. Skotnikova M. A., Martynov M. A. Practical Electron Microscopy in Mechanical Engineering. Monograph. St. Petersburg: St. Petersburg Institute of mechanical engineering, 2005. C. 92.
  17. Арчакова З. Н., Балахонцев Г. А., Басова И. Г. и др. Структура и свойства полуфабрикатов из алюминиевых сплавов. М.: Металлургия, 1984.
  18. Уманский Я. С., Скаков Ю. С., Иванов Л. Н. и др. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Металлургия, 1982. 632 с.
  19. Муртазина А. К., Лукманов М. Р., Киеккужина Л. У., Даниленко В. Н. Влияние условий деформации сдвигом под давлением на твердофазные превращения в системе Al-Cu// Сб. трудов. Уфа: БашГУ, 2018. С. 129.
  20. Пат. РФ 2539496. Способ получения многослойного композита на основе меди и алюминия с использованием комбинированной механической обработки/И. А. Дитенберг, К. И. Денисов, А. Н. Тюменцев и др. 20.01.2015.
  21. Burnyshev I. N., Valiakhmetova O. M., Lys V. F. Multicomponent diffusion saturation of cuprous alloys // Chemical physics and mesoscopy. 2010. Vol. 12, N 4. P. 519—525.
  22. Zuiko I., Kaibyshev R., Deformation structures and strengthening mechanisms in an Al–Cu alloy subjected to extensive cold rolling // Materials Science and Engineering A. 2017. Vol. 702.
  23. Parshin A. M. Decomposition diagram and regime of heat treatment of double-phase titanium alloys // Metal Science and Heat Treatment. 1997. Vol. 39, N 7—8. P. 310—314.
  24. Ying P., Liu Z., Bai S., Wang J., Li J., Liu M., Xia L. Effect of artificial aging on the Cu-Mg co-clustering and mechanical behavior in a pre-strained Al–Cu–Mg alloy // Materials Science and Engineering: A. 2017. Vol. 707. DOI: 10.1016/j.msea.2017.09.054.
  25. Skotnikova M. A., Tsvetkova G. V., Lanina A. A., Krylov N. A., Ivanova G. V. Structural and Phase Structural and phase transformation in material of blades of steam turbines from titanium alloy after technological treatment // Lecture Notes in Control and Information Sciences. 2015. Vol. 22, N1. P. 93—101.