Хафизова Э.Д., Исламгалиев Р.К

СТРУКТУРА И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА УЛЬТРАМЕЛКОЗЕРНИСТОГО АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА Д 21

Уфимский Государственный Авиационный Технический Университет, Уфа, Россия, [e-mail]

Сплав Д21 относится к классу жаропрочных алюминиевых сплавов и приме- няется для изготовления изделий, длительно работающих при повышенных темпе- ратурах, но в тоже время его предел прочности не превышает 400 МПа [1]. Вместе с тем известно, что прочность металлических материалов может быть существенно повышена путем измельчения зеренной структуры методами интенсивной пласти- ческой деформации [2].

Вследствие этого, целью настоящей работы являлось изучение влияния ультрамелкозернистой (УМЗ) структуры на механические свойства алюминиевого сплава Д21 системы Al–Cu–Mn.

Для получения УМЗ образцов были использованы два метода: интенсивная пластической деформации кручением под высоким давлением 6 ГПа и равнока- нальное угловое прессование под углом 90Со и маршрутом Вс. Структура УМЗ об- разцов была изучена в просвечивающем электронном микроскопе JEM-2010. Мик- ротвердость была исследована на микротвердомере Микромет 5101. Механические свойства были определены на установке для растяжения малых образцов с разме- ром рабочей базы 4х1.8х0,5 мм.

По результатам изучения влияния интенсивной пластической деформации на структуру и механические свойства УМЗ образцов сплава алюминиевого Д21 мож- но сделать следующие выводы:

Применение интенсивной пластической деформации кручением привело к измельчению зеренной структуры до размера зерен примерно 70–140 нм, а после равноканального углового прессования средний размер зерна составил примерно 264–830 нм, в зависимости от режимов обработки.

На электронограммах ИПДК образцов обнаружены точечные рефлексы, меж- плоскостные расстояния которых совпадали с межплоскостными расстояниями чистого Al и фазы Al7Cu2Fe.

Микротвердость ИПДК и РКУП образцов равные примерно 2800МПа и 1900МПа, соответственно, была намного выше по сравнению с крупнозернистым закаленным состоянием (1420 МПа) и образцом подвергнутом стандартной обра- ботке (1500 МПа). С увеличением температуры отжига выше 200оС наблюдалось заметное снижение значений микротвердости вследствие начала роста зерен.

Анализ механических свойств показал, что формирование наноструктур в РКУП образцах сплава Д21 ведет к значительному повышению предела прочности до 600 МПа при сохранении пластичности около 10%.

1. Альтман, М.Б. и др. Промышленные алюминиевые сплавы: Справочник. – М.: Метал- лургия, 1984. с. 169 - 180.

2. Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение, структура и свойства. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2007.

Дата добавления: 2017-01-14