Влияние внешних воздействий на параметры тонкой структуры и параметр решетки в состаренном алюминиевом сплаве АК9

全文:

Обоснование. В работах [1, 2] выявлено, что физико-механические свойства и характеристики конструкционных и литейных сплавов претерпевают существенные изменения при старении в магнитных полях. Обнаруживается магнитопластический эффект (МПЭ) [3, 4], который заключается в изменении подвижности дислокаций при наложении магнитного поля. В связи с этим, с целью проверки общности эффекта и получения улучшенных свойств алюминиевых сплавов, необходимо использовать магнитное поле при термической обработке. В случае получения высоких значений конструкционных свойств становится возможной перспектива развития методов термической обработки литейных сплавов с наперед заданными физико-механическими свойствами.

Цель — изучение воздействия ПМП напряженностью 7 кЭ, длительностью 4 ч, в температурном диапазоне от 120 до 350 °С на свойства и характеристики состаренного алюминиевого сплава АК9.

Методы. Металлографические исследования осуществляли на металлографическом микроскопе МИМ-8М. Площадь фазовых выделений чистого кремния рассчитывали при помощи программы «ВидеоТестРазмер-5.0». Измерение микротвердости осуществлялось по методу Виккерса на микротвердомер HAUSER. Относительная ошибка измерения среднего значения микротвердости составила 4 %. Рентгеноструктурный анализ проводили в СоКα-излучении на дифрактометре рентгеновском общего назначения, оснащенном аппаратно-программным комплексом.

Результаты. Металлографический метод показал, что на поверхности металлографического шлифа наблюдаются светлые и темные участки, соответствующие α-твердому раствору на основе алюминия и чистому кремнию (Si). При наложении ПМП участки металлографического шлифа, соответствующие фазовым выделениям чистого кремния, становятся более вытянутыми и приобретают игольчатую форму, а их площадь уменьшается до 16 %. Методом измерения микротвердости установлено уменьшение микротвердости до 13 %, при этом пластический свойства сплава увеличиваются. Это связано с тем, что в ПМП структура алюминиевого сплава АК9 становится более совершенной, однородной и менее искаженной, как показали результаты рентгеновского анализа, представленные ниже. Вследствие этого средний пробег дислокаций увеличивается и сплав становится более пластичным. Рентгеновский анализ показал, что температура старения и ПМП не оказывают существенного влияния на параметр кристаллической решетки сплава. Методом аппроксимации обнаружено, что при наложении ПМП наблюдается тенденция к увеличению значений средних размеров блоков когерентного рассеяния и уменьшению величины относительной микродеформации и плотности дислокаций, кроме того, установлена корреляция между температурными зависимостями микротвердости и параметров тонкой структуры.

 

Рис. 1. Зависимость микротвердости алюминиевого сплава АК9 от температуры старения

 

Выводы. Анализ полученных данных показал, что в ПМП пластические свойства сплава увеличиваются и формируется менее искаженная структура. Результаты данной работы в совокупности с ранее полученными могут внести свой вклад в развитие методов термической обработки цветных сплавов.

作者简介

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

Email: anton.chetverkin.01@mail.ru

студент, группа 4402-030302D, физический факультет

俄罗斯联邦, Самара

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева

编辑信件的主要联系方式.
Email: osinskaya.yuv@ssau.ru

научный руководитель, кандидат физико-математических наук, доцент

俄罗斯联邦, Самара

参考

补充文件