Бетехтин В.И.1, Sklenicka V.2, Кадомцев А.Г.1, Нарыкова М.В.1

СО СКАНДИЕМ

ВЛИЯНИЕ ЧИСЛА ПРОХОДОВ ПРИ РАВНОКАНАЛЬНОМ УГЛОВОМ ПРЕССОВАНИИ НА ДОЛГОВЕЧНОСТЬ И ДЕФЕКТНУЮ СТРУКТУРУ МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО АЛЮМИНИЯ И ЕГО СПЛАВА

1 ФТИ им.А.Ф.Иоффе РАН, С.-Петербург, Россия

2 Institute of Physics of materials AS CR. Brno. Cezh Republic

[e-mail]

Существенную роль в формировании свойств нано и микрокристаллических металлов и сплавов, приготовленных методом равноканального углового прессо- вания (РКУП) играет большая объемная доля границ зерен, находящихся в нерав- новесном, аморфоподобном состоянии и имеющих пониженную плотность, то есть повышенный свободный объем. На фоне этого свободного объема, относительно равномерно распределенного по границам зерен, возможно образование областей избыточного свободного объема, в предельном случае нанопор. Исследования, проведенные модернизированным методом малоуглового рентгеновского рассея- ния и прецизионного измерения плотности показали, что в процессе РКУП алю- миния и сплава Al+0.2%Sc образуются нанопоры со средним размером» 20–30 нм. При этом уровень нанопористости повышается при увеличении степени интенсив- ной пластической деформации (число проходов при РКУП).

Особенно резко увеличивается уровень нанопористости при переходе от одного к четырем проходам при РКУП. Испытания Al и сплава Al+0.2%Sc при рас- тяжении в условиях ползучести показали, что при переходе от 1 к 4 проходам при РКУП происходит существенное (более чем на порядок) уменьшение долговечно- сти алюминия и его сплава, а также в несколько раз повышается доля большеугло- вых (>15º) границ зерен. Для сплава алюминия эффект роста нанопористости и уменьшения долговечности больше, чем для чистого алюминия.

Анализируется природа наблюдаемых эффектов. Делается вывод, что в процессе интенсивной пластической деформации при РКУП формируется не толь- ко нано и микрокристаллическая структура, что ведет к повышению «кратковре- менных» характеристик механических свойств (при переходе от 1 к 4 проходам микротвердость алюминия растет), но и образуются, очевидно в границах зерен, нанопоры. Определенный уровень нанопористости может не только частично ни- велировать эффект упрочнения, обусловленный наноструктурой, но и приводить к уменьшению работоспособности (долговечности) при длительных испытаниях.

Приводятся данные, свидетельствующие о том, что подавление образования нанопористости или её уменьшения за счет залечивания способствует повышению ряда прочностных характеристик (долговечности, модуля упругости).

ПОСТРОЕНИЕ ФЕНОМЕНОЛОГИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ ПЛАСТИЧНОСТИ МОНОКРИСТАЛЛА β-NIAL НА ОСНОВЕ

Дата добавления: 2017-01-14