Влияние добавок HF и ER на формирование механических свойств и микроструктуры в сплавах системы AL-MG-SC-ZR


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Изучено влияние режимов отжига холоднокатаной ленты из сплавов 1580 и 1590 на формирование в них зеренной структуры и механических свойств. Сплав 1590 отличается от 1580 наличием гафниевых, эрбиевых добавок. Образцы из этих сплавов получали литьём в стальной кокиль, после чего проводили их гомогенизацию при температуре 440°С в течение 4 часов. Затем образцы отправлялись на горячую прокатку при температуре 440°С, следом проводилась холодная прокатка до 2 мм, суммарный процент обжатия при которой был равен 66%. Холоднокатаную ленту отжигали в температурных интервалах от 330 до 440°С с выдержкой в 1 час. В гомогенизированном состоянии с помощью просвечивающей микроскопии исследовались размеры и морфология упрочняющих наночастиц Al3Sc. В холоднокатаном и отожженном состоянии определялись механические свойства и зеренная структура. В ходе гомогенизирующего отжига в сплаве 1590 образуются более мелкодисперсные упрочняющие наночастицы, чем в сплаве 1580. Такие особенности микроструктуры можно объяснить наличием эрбия, способствующего формированию дополнительных зародышей наночастиц типа Al3Sc, и гафния, препятствующего их дальнейшему росту. В обоих сплавах после холодной прокатки и заключительных отжигов выявлена нерекристаллизованная структура. Механические свойства лучше у сплава 1590 вне зависимости от температуры отжига, что объясняется большим количеством и меньшими размерами упрочняющих наночастиц.

Об авторах

Е. В. Арышенский

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Автор, ответственный за переписку.
Email: arishenskiy_ev@sibsiu.ru
ORCID iD: 0000-0003-3875-7749

доктор технических наук, PhD, ведущий научный сотрудник ОНИЛ-4

Россия

В. Ю. Арышенский

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: arysh54@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-6869-4764

доктор технических наук, главный научный сотрудник ОНИЛ-4

Россия

А. А. Рагазин

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: aleksander.ragazin@samara-metallurg.ru
ORCID iD: 0000-0002-6762-7436

аспирант кафедры технологии металлов и авиационного материаловедения; инженер ОНИЛ-4

Россия

Д. Ю. Распосиенко

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук

Email: rasposienko@imp.uran.ru
ORCID iD: 0000-0002-7670-9054

кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник, заведующий лабораторией цветных сплавов

Россия

Ф. В. Гречников

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: gretch@ssau.ru
ORCID iD: 0000-0002-3767-4004

академик РАН, доктор технических наук, заведующий кафедрой обработки металлов давлением

Россия

В. В. Макаров

Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук;
Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва

Email: makarov@imp.uran.ru
ORCID iD: 0000-0002-7306-3657

научный сотрудник;
младший научный сотрудник ОНИЛ-4

Россия

С. В. Коновалов

Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва;
Сибирский государственный индустриальный университет

Email: konovalov@sibsiu.ru
ORCID iD: 0000-0003-4809-8660

доктор технических наук, главный научный сотрудник ОНИЛ-4;
проректор по научной и инновационной деятельности

Россия

Список литературы

  1. Du H., Zhang S., Zhang B., Tao X., Yao Z., Belov N., van der Zwaag S., Liu Z. Ca-modified Al-Mg-Sc alloy with high strength at elevated temperatures due to a hierarchical microstructure // Journal of Materials Science. 2021. V. 56. P. 16145-16157. doi: 10.1007/s10853-021-06310-5
  2. Savchenkov S., Kosov Ya., Bazhin V., Krylov K., Kawalla R. Microstructural master alloys features of aluminum-erbium system // Crystals. 2021. V. 11, Iss. 11. doi: 10.3390/cryst11111353
  3. Зорин И.А., Дриц А.М., Арышенский Е.В., Коновалов С.В., Гречников Ф.В., Комаров В.С. Влияние переходных металлов на микроструктурную композицию алюминиевых сплавов в литом состоянии // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2022. Т. 19, № 4. С. 520-531. doi: 10.25712/ASTU.1811-1416.2022.04.011
  4. Blankenship C.P., Starke E.A., Hornbogen E. Microstructure and properties of aluminum alloys // Microstructure and Properties of Materials. P. 1-49. doi: 10.1142/9789814261326_0001
  5. Арышенский Е.В., Арышенский В.Ю., Дриц А.М., Гречников Ф.В., Рагазин А.А. Влияние режимов термической обработки на механические свойства алюминиевых сплавов 1570, 1580 и 1590 // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2022. Т. 21, № 4. С. 76-87. doi: 10.18287/2541-7533-2022-21-4-76-87
  6. Захаров В.В. Влияние скандия на структуру и свойства алюминиевых сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. 2003. № 7. С. 7-15.
  7. Захаров В.В. О совместном легировании алюминиевых сплавов скандием и цирконием // Металловедение и термическая обработка металлов. 2014. № 6 (708). С. 3-8.
  8. Соседков С.М., Дриц А.М., Арышенский В.Ю., Яшин В.В. Деформационное упрочнение плит из сплавов 1565ч, АМг6, 01570 и 1580 при холодной прокатке // Технология лёгких сплавов. 2020. № 1. С. 39-43.
  9. Hallem H., Forbord B., Marthinsen K. Investigation of Al-Fe-Si alloys with additions of Hf, Sc and Zr // Materials Forum. 2004. V. 28. P. 825-831.
  10. Hallem H., Lefebvre W., Forbord B., Danoix F., Marthinsen K. The formation of Al3 (ScxZryHf1−x−y)-dispersoids in aluminium alloys // Materials Science and Engineering: A. 2006. V. 421, Iss. 1-2. P. 154-160. doi: 10.1016/j.msea.2005.11.063
  11. Booth-Morrison C., Dunand D.C., Seidman D.N. Coarsening resistance at 400˚C of precipitation-strengthened Al-Zr-Sc-Er alloys // Acta Materialia. 2011. V. 59, Iss. 18. P. 7029-7042. doi: 10.1016/j.actamat.2011.07.057
  12. Karnesky R.A., Dunand D.C., Seidman D.N. Evolution of nanoscale precipitates in Al microalloyed with Sc and Er // Acta Materialia. 2009. V. 57, Iss. 14. P. 4022-4031. doi: 10.1016/j.actamat.2009.04.034
  13. Liu X., Wang Q., Zhao C., Li H., Wang M., Chen D., Wang H. Formation of ordered precipitates in Al-Sc-Er-(Si/Zr) alloy from first-principles study // Journal of Rare Earths. 2021. V. 39, Iss. 5. P. 609-620. doi: 10.1016/j.jre.2020.08.005
  14. Röyset J., Ryum N. Scandium in aluminium alloys // International Materials Reviews. 2005. V. 50, Iss. 1. P. 19-44. doi: 10.1179/174328005X14311
  15. Kendig K.L., Miracle D.B. Strengthening mechanisms of an Al-Mg-Sc-Zr alloy // Acta Materialia. 2002. V. 50, Iss. 16. P. 4165-4175. doi: 10.1016/S1359-6454(02)00258-6
  16. Chen H., Chen Z., Ji G., Zhong S., Wang H., Borbély A., Ke Y., Bréchet Y. Experimental and modelling assessment of ductility in a precipitation hardening AlMgScZr alloy // International Journal of Plasticity. 2021. V. 139. doi: 10.1016/j.ijplas.2021.102971

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах