Проявление низкотемпературной сверхпластичности в наноструктурированных алюминиевых сплавах

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

В представленной статье приведен обзор формирования наноструктурированного состояния, сопровождающегося распадом пересыщенного твердого раствора с образованием Zn, Mg, Cu сегрегаций и вторичных фаз, в сплавах систем Al–Zn, Al–Zn–Mg, Al–Mg–Mn, Al–Mg–Si и Al–Cu–Mg для достижения эффекта низкотемпературной сверхпластичности.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. В. Бобрук

Уфимский университет науки и технологий

Автор, ответственный за переписку.
Email: e-bobruk@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-8226-9887

к.т.н., вед. науч. сотр., доц.

Россия, Уфа

Список литературы

  1. Кайбышев О.А. Пластичность и сверхпластичность металлов. М.: Металлургия, 1975.
  2. Zhilayev A.P., Pshenichnyuk A.I. Superplasticity and grain boundaries in ultrafine-grained materials. Cambridge International Science Publishing Limited in association with Woodhead Publishing Limited: Cambridge, UK, 2010.
  3. Колобов Ю.Р., Валиев Р.З., Грабовецкая Г.П., Жиляев А.П. и др. Зернограничная диффузия и свойства нанокристаллических материалов. Новосибирск: Наука, 2001.
  4. Demirtas M., Purcek G. An overview of the principles of low-temperature superplasticity in metallic materials processed by severe plastic deformation. Mater. Trans. 2023. Vol. 64. PP. 1724–1738.
  5. Sauvage X., Enikeev N., Valiev R., Nasedkina Y., Murashkin M. Atomic-scale analysis of the segregation and precipitation mechanisms in a severely deformed Al–Mg alloy. Acta Materialia. 2014. Vol. 72. PP. 125–136.
  6. Sauvage X., Wilde G., Divinsky S., Horita Z., Valiev R.Z. Grain boundaries in ultrafine grained materials processed by severe plastic deformation and related phenomena. Mat. Sci. Eng. 2012. Vol. A 540. PP. 1–12.
  7. Setman D., Schafler E., Korznikova E., Zehetbauer M.J. The presence and nature of vacancy type defects in nanometals detained by severe plastic deformation. Materials Science and Engineering. 2008. Vol. A 493 (1–2). PP. 116–122.
  8. Song Z., Niu R.M., Cui X., Bobruk E.V., Murashkin M.Yu., Enikeev N.A., Gu Ji., Song M., Bhatia V., Ringer S.P., Valiev R.Z., Liao X. Mechanism of room-temperature superplasticity in ultrafine-grained Al–Zn alloys. Acta Materialia. 2023. Vol. 246. P. 118671.
  9. Sauvage X., Murashkin M.Yu., Straumal B.B., Bobruk E.V., Valiev R.Z. Ultrafine grained structures resulting from SPD-induced 3 phase transformation in Al–Zn alloys. Advanced Engineering Materials. 2015. Vol. 17. No. 12. PP. 1821–1827.
  10. Bobruk E.V., Sauvage X., Enikeev N.А., Straumal B.B., Valiev R.Z. Mechanical behavior of ultrafine-grained Al–5Zn, Al–10Zn, Al–30Zn alloys. Reviews on advanced materials science. 2015. Vol. 43 (1/2). PP. 45–51.
  11. Chinh N.Q., Murashkin M.Yu., Bobruk E.V., Lábár J.L., Gubicza J., Kovács Z., Ahmed A.Q., Maier-Kiener V., Valiev R.Z. Ultralow-temperature superplasticity and its novel mechanism in ultrafine-grained Al alloys. Mater. Res. Lett. 2021. Vol. 9. No. 11. PР. 475–482.
  12. Gubicza J., El-Tahawy M., Lábár J.L., Bobruk E.V., Murashkin M.Yu., Valiev R.Z., Chinh N.Q. Evolution of microstructure and hardness during artificial aging of an ultrafine-grained Al-Zn-Mg-Zr alloy processed by high pressure torsion. Journal of Materials Science. 2020. Vol. 55 (35). PP. 16791–16805.
  13. Бобрук Е.В., Рамазанов И.А., Астанин В.В., Зарипов Н.Г., Казыханов В.У., Дриц А.М., Мурашкин М.Ю., Еникеев Н.А. Проявление сверхпластичности при пониженных температурах сплава 1565ч системы Al–Mg в ультрамелкозернистом и наноструктурном состояниях. Физика металлов и металловедение. 2023. Т. 124. № 8. С. 771–782.
  14. Astanin V.V., Bobruk E.V., Ramazanov I.A., Abramova M.M., Zaripov N.G., Enikeev N.A. High strain-rate superplasticity of ultrafine-grained Al-Mg-Mn-Zn-Zr alloy. Letters on Materials. 2023. Vol. 13. No. 4 (52). PP. 408–413.
  15. Bobruk E.V., Dolzhenko P.D., Murashkin M.Yu., Valiev R.Z., Enikeev N.A. The microstructure and strength of UFG 6060 alloy after superplastic deformation at a lower homologous temperature. Materials. 2022. Vol. 15. P. 6983.
  16. Bobruk E.V., Murashkin M.Yu., Ramazanov I.A., Kazykhanov V.U., Valiev R.Z. Low-temperature superplasticity and high strength in the Al 2024 alloy with ultrafine grains. Materials. 2023. Vol. 16. No. 2. P. 727.
  17. Nasedkina Y., Bobruk E.V., Murashkin M.Yu., Valiev R.Z., Enikeev N.A. Mechanisms of precipitation induced by large strains in the Al-Cu system. Journal of Alloys and Compounds. 2017. Vol. 710. PP. 736–747.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис.1. Микроструктура сплава системы Al–Zn в НС состоянии (СПЭМ-изображение), красными стрелками отмечены частицы Zn в тройных стыках (a); увеличенное изображение с указанием прослойки Zn по границе зерна и внутри Al зерен (b) [9]

Скачать (3MB)
Метаданные
3. Рис.2. Микроструктура сплава Al-4.8Zn-1.2Mg-0.14Zr в НС-состоянии: ПЭМ-изображение с электронограммой (a); изображение СПЭМ, темное поле (b) [11, 12]

Скачать (3MB)
Метаданные
4. Рис.3. Микроструктура сплава системы Al–Mg–Mn в НС состоянии: ПЭМ-изображение, светлое поле c электронограммой (a); ПЭМ-изображение, темное поле (b) (на (b) стрелками указаны наноразмерные частицы вторичных фаз) [13]

Скачать (3MB)
Метаданные
5. Рис.4. Микроструктура НС-сплава Al-0,60Mg-0.60Si-0,10Cu-0,10Mn-0,15Zn-0,50Cr: ПЭМ-изображение, светлое поле (a); (111) полюсные фигуры, полученные (b) КВД и после последующей СП деформации при 150 °C (c) [15]

Скачать (1MB)
Метаданные
6. Рис.5. Микроструктура сплава Al-4,98Cu-1,49Mg-0,73Mn-0,04Si-0,07Fe в НС-состоянии: ПЭМ изображение c электронограммой (a); CПЭМ изображение со вставкой ЭДС анализа границы зерна (b) [16, 17]

Скачать (2MB)
Метаданные
7. Рис.6. Карта температурно-скоростных условий проявления НТСП в НС-сплавах систем Al–Zn, Al–Zn–Mg, Al–Mg–Mn, Al–Mg–Si, Al–Cu–Mg с различными основными легирующими элементами (Zn, Zn/Mg, Mg, Cu)

Скачать (805KB)
Метаданные

© Бобрук Е.В., 2025