На підставі аналізу характеру надпластичної течії зразків сплаву Al - Cu - Zr на макро- та мезорівнях встановлено взаємозв'язок між морфологією зерномежевої несуцільності та локалізацією надпластичної деформації сплаву.

Наведено результати досліджень та аналіз умов виявлення надпластичності ряду матричних сплавів на основі алюмінію. Встановлено, що надпластичність реалізується в цих сплавах за температур, досить близьких до температур плавлення. Обговорюються можливі причини її виявлення та особливості структурного стану меж зерен за цих умов.

Наведено результати комплексних досліджень, що складаються з механічних випробувань у режимі повзучості, металографічних, електронно-мікроскопічних та фрактографічних досліджень, які дозволили встановити температурно-швидкісні області проявлення структурної надпластичності, а також вивчити особливості еволюції зеренної та пористої структур у ході надпластичного стікання і зруйнування зразків конструкційного алюмінієво-літієвого сплаву марки 1450 системи Al - Cu - Li - Zr.

Визначено температурно-швидкісні умови виявлення структурної надпластичності алюмінієво-літієвого сплаву 1460 системи Al - Cu - Li - Zr - Sc. Установлено, що зразки сплаву 1460, крім звичайної мікрозеренної структурної надпластичності виявляють ще й високотемпературну яка здійснюється за наявності локальних підплавів на межах зерен. Показано, що течія зразків сплава 1460 здійснюється за умов, коли зростає середній розмір зерна та змінюється фазовий склад. Це, ймовірно, спричинює зміну швидкості деформації зразків і зміну механізмів їх надпластичної деформації.

Виконано дослідження процесів зародження та розвитку волокнистих утворень за оптимальних умов високотемпературної надпластичної деформації високолегованих промислових алюмінієвих сплавів 1420, 1421, 1423 та малолегованого сплаву типу "авіаль" на основі системи Al - Mg - Cu - Si. Волокна спостережено у поверхневих порах та тріщинах зразків, які були надпластично деформовані за температур, близьких до температури солідусу досліджених сплавів. Морфологія і хімічний склад волокон свідчать про те, що вони утворюються у результаті в'язкої течії рідкої фази, яка існує у зразках сплавів за температури дослідження. Швидкість розвитку волокон рівна швидкості розкриття деформаційних зерномежевих пор у процесі надпластичної деформації. Проаналізовано причини появи рідкої фази у матричних сплавах на основі алюмінію за температур, які нижчі від рівноважної солідусу.

Визначено температурно-швидкісні умови проявлення високотемпературної надпластичності алюмінієвого сплаву АМг6. Показано, що під час надпластичної плинності у робочій частині зразків інтенсивно здійснюється зерномежове проковзування та відбувається збільшення розміру зерен. У приповерхневих порах і тріщинах зразків під час їх надпластичної деформації розвиваються волокнисті утворення двох типів: тонкі гладкі циліндричні волокна та волокна, характерною особливістю яких є наявність на них одного або декількох краплеподібних утворень, сполучених циліндричними перемичками. Встановлено, що поверхні волокон та крайок зерен, з якими з'єднані волокна, сильно окиснені, а концентрація атомів магнію на різних ділянках волокон і зерен є різною.

На базі аналізу літературних даних, а також на основі узагальнення оригінальніх результатів, одержаних раніше при дослідженні надпластичної течії різних алюмінієвих сплавів, стисло викладено сучасні уявлення про феноменологію та механізми надпластичної деформації, а також про високотемпературну структурну надпластичність алюмінієвих сплавів і композитних матеріалів на їх основі.

Установлены температурно-скоростные условия проявления эффекта высокотемпературной структурной сверхпластичности сплавом 1450 системы Al - Cu - Li - Zr. Максимальные относительные удлинения образцов до разрушения наблюдаются при их деформировании при наличии на межкристаллитных границах включений вязкой жидкой фазы. В приповерхностных порах и трещинах, образовавшихся в ходе сверхпластического течения образцов, обнаружены волокнистые образования.

Установлены наиболее вероятные причины образования включений жидкой фазы, а также предложен механизм кинетики образования и развития волокнистых образований в ходе сверхпластической деформации при высоких гомологических температурах образцов алюминиевых сплавов АМг6 и 1420, содержащих на межкристаллитных границах включения вязкой жидкой фазы.

Исследованы характерные особенности развития пористости в образцах алюминиевых сплавов 1420, 1421, 1423 и 1460, деформированных в оптимальных условиях высокотемпературной сверхпластичности. Изучены морфологические особенности пористой структуры. Установлены механизмы образования и развития деформационной пористости в ходе высокотемпературной сверхпластической деформации.

Індекс рубрикатора НБУВ: К204.362

Рубрики:

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Развиты представления о механизмах эволюции волокнистых образований в ходе сверхпластического течения алюминиевых сплавов 1450, 1460, АМг6, 6111 и АК4-1ч, проявивших высокотемпературную структурную сверхпластичность в твердо-жидком состоянии. Установлено, что волокна похожи на "отвердевшие" струйки вязкой жидкости. Своими концами они соединены с кромками тех зерен, между которыми образовались зернограничные поры в ходе осуществления зернограничного проскальзывания. Волокна, капли на волокнах, кромки зерен и поверхность пор, в которых находятся волокна, сильно окислены. Концентрация легирующих элементов, снижающих температуру плавления сплавов, в волокнах повышена по сравнению с их средней концентрацией в сплавах. Рассмотрены вероятные механизмы развития волокон и сверхпластической деформации сплавов.

Індекс рубрикатора НБУВ: К206.23

Рубрики:

Пластичність металів і сплавів

Шифр НБУВ: Ж29137 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Определены температурно-скоростные условия проявления высокотемпературной сверхпластичности для матричного алюминиевого сплава 6111. Показано, что в ходе сверхпластического течения в рабочей части образцов интенсивно осуществляется зернограничное проскальзывание. В приповерхностных порах и трещинах образцов в ходе их сверхпластической деформации (СПД) развиваются волокнистые образования. Эффективная энергия активации СПД сплава 6111 составляет величину ~ 178 кДж/моль, которая выше, чем энергия активации объемной диффузии в алюминии, что может быть связано с особенностями микромеханизма осуществления зернограничного проскальзывания.

Определены температурно-скоростные условия проявления высокотемпературной сверхпластичности (ВТСП) алюминиевого сплава АК4-1ч. Показано, что в ходе сверхпластической деформации (СПД) в рабочей части его образцов происходит рост зерен. В приповерхностных порах и трещинах, а также на поверхности изломов рабочей части образцов, деформированных в оптимальных условиях, обнаружены волокнистые образования двух типов: тонкие гладкие цилиндрические волокна, а также толстые волокна, имеющие лентовидную форму, что может свидетельствовать о наличии жидкой фазы в образцах, деформированных в условиях ВТСП. Проанализированы вероятные причины частичного плавления образцов сплава АК4-1ч в ходе их нагревания до температуры испытаний и в процессе СПД.

Установлено влияние облучения сильноточным релятивистским электронным пучком на микроструктуру и проявления высокотемпературной структурной сверхпластичности алюминиевых сплавов 1201, АМг-6 и 6111. Экспериментально показано, что предварительное облучение оказывает положительное влияние на микроструктуру и значения ряда феноменологических параметров во всех трех исследованных сплавах.

Выполнены калориметрические и металлографические исследования зарождения и развития жидкой фазы в крупнозернистом сплаве Al - 4 % масс. Ge, который проявляет высокотемпературную сверхпластичность. Установлено, что в ходе нагревания образцов сплава Al - 4 % масс. Ge после прохождения эвтектической температуры в нём происходят фазовые превращения, приводящие к появлению включений жидкой фазы. Показано положительное влияние наличия жидкой фазы на границах зёрен на возможность получения высоких показателей сверхпластичности в образцах сплава.

Рассмотрены особенности воздействия релятивистского импульсного пучка электронов на процессы структурообразования в поверхностном слое промышленных алюминиевых сплавов 1201 и 6111 в режиме предплавления. Показано, что в подобранном режиме предплавления - до макроскопического плавления поверхности в зоне воздействия пучка - осуществляется локальное плавление и последующая кристаллизация отдельных объемов микроструктуры поверхностного слоя сплавов. Предположено, что появление подобных участков микроструктуры сплавов 1201 и 6111 может быть связано и с плавлением неравновесных эвтектик, и с плавлением участков сегрегации легирующих элементов.

Выполнены металлографические, рентгеноструктурные и электронно-микроскопические исследования сплавов АМг2М и 1933, сверхпластично продеформированных при высоких гомологических температурах. В приповерхностных порах и в трещинах образцов обнаружены волокнистые структуры, что свидетельствует о том, что их сверхпластическая деформация осуществлялась при наличии на границах зерен вязкой жидкой фазы. Проанализированы вероятные причины частичного плавления сплавов.

The role of the contact melting effect in a manifestation of the superplasticity effect in alloys with a matrix structure at high temperatures has been considered.