Масоперенос при ультразвуковій ударній обробці пари Al

Масоперенос при ультразвуковій ударній обробці пари Al—Fe

М. О. Васильєв$^{1}$, Б. М. Мордюк$^{1}$, С. І. Сидоренко$^{2}$, С. М. Волошко$^{2}$, А. П. Бурмак$^{2}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», просп. Перемоги, 37, 03056 Київ, Україна

Отримано: 29.10.2015. Завантажити: PDF

Досліджено процеси аномального масоперенесення в системі Al—Fe при ультразвуковому ударному обробленні (УЗУО) алюмінійового стопу Д16 із проміжною пластиною армко-Fe, проведеному за умов квазигідростатичного стиснення дифузійної пари в нейтральному середовищі для виключення впливу процесів окиснення контактних поверхонь. Максимальна концентрація Fe у приповерхневих шарах стопу Д16 після оброблення з амплітудою ультразвукового перетворювача $А$ = 25 мкм впродовж 100 с становить $\cong$ 10—12 ат.%. Неочікуваним результатом є поверхнева сеґреґація Cu (до $\cong$ 30 ат.%) у локальних ділянках поверхні. На контактній поверхні армко-Fe після такого режиму УЗУО вміст Al досягає 90 ат.%; одночасно відбувається масоперенесення й інших компонентів стопу Д16 – Cu, Mg та Mn. Збільшення значення мікротвердости поверхні алюмінійового стопу Д16 після УЗУО за умов контакту із пластиною армко-Fe пов’язується як із зменшенням розміру областей когерентного розсіяння та збільшенням рівня мікродеформації кристалічної ґратниці, так і з механохемічною взаємодією Al з Fe та Cu в процесі інтенсивної деформації.

Ключові слова: ультразвукове ударне оброблення, механічне леґування, масоперенесення.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v37/i12/1603.html

PACS: 43.35.+d, 61.72.Dd, 61.72.Ff, 62.20.Qp, 81.20.Ev, 81.40.Ef, 81.65.-b

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА

С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, І. Є. Котенко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 34, № 8: 1101 (2012).
В. П. Мовчан, М.М. Бережний, Основи металургії (Дніпропетровськ: Пороги: 2001).
Д. С. Герцрикен, В. Ф. Мазанко, В. М. Тышкевич, В. М. Фальченко, Массоперенос в металлах при низких температурах в условиях внешних воздействий (Киев: РИО ИМФ: 1999).
Г. І. Прокопенко, С. М. Волошко, І. Є. Котенко, А. П. Бурмак, Наукові вісті НТУУ «КПІ», № 3: 42 (2009).
Г. И. Прокопенко, А. Л. Березина, С. М. Волошко, И. Е. Котенко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 32, № 3: 397 (2010).
А. П. Бурмак, С. І. Сидоренко, М. О. Васильєв, С. М. Волошко, Наукові вісті НТУУ «КПІ», № 1: 57 (2013).
B. N. Mordyuk, V. V. Silberschidt, G. I. Prokopenko, Yu. V. Nesterenko, and M. O. Iefimov, Materials Characterization, 61, No. 11: 1126 (2010). Crossref
Г. И. Прокопенко, Т. А. Лятун, ФиХОМ, № 3: 3 (1977).
А. В. Кулемин, Ультразвук и диффузия (Москва: Металлургия: 1978).
И. Г. Полоцкий, Д. Е. Овсиенко, З. Д. Ходов, Физ. мет. металловед., 21, № 5: 727 (1966).
В. С. Биронт, Литейное производство, металловедение и обработка металлов давлением, № 5: 134 (1971).
М. А. Васильев, А. В. Козлов, Г. И. Прокопенко, Б. Н. Мордюк, Металлофиз. новейшие технол., 15, № 1: 75 (1995).
В. Л. Сыроватка, В. Е. Оликер, М. С. Яковлева, Материаловедение, № 3: 46 (2013).
С. І. Сидоренко, С. М. Волошко, І. Є. Котенко, А. П. Бурмак, Металлофиз. новейшие технол., 33, № 12: 1659 (2011).
П. Ю. Волосевич, А. В. Козлов, Б. Н. Мордюк, Г. И. Прокопенко, Н. И. Даниленко, Металлофиз. новейшие технол., 25, № 5: 679 (2003).
M. O. Iefimov, D. V. Lotsko, Yu. V. Milman, A. L. Borisova, S. J. Chugunova, Ye. A. Astakhov, and O. D. Neikov, High Temperature Materials and Processes, 25: 31 (2006). Crossref
V. V. Tcherdyntsev, S. D. Kaloshkin, E. V. Shelekhov, A. I. Salimon, S. Sartori, and G. Principi, Intermetallics, 13: 841 (2005). Crossref
F. Turquier, V. D. Cojocaru, M. Stir, R. Nicula, and E. Burkel, J. Non-Crystalline Solids, 353: 3417 (2007). Crossref
Г. М. Григоренко, А. Ю. Туник, Л. И. Адеева, C. Н. Степанюк, М. А. Полищук, В. И. Зеленин, Автоматическая сварка, № 4: 13 (2014).
B. N. Mordyuk, G. I. Prokopenko, Yu. V. Milman, M. O. Iefimov, K. E. Grinkevych, A. V. Sameljuk, and I. V. Tkachenko, Wear, 319: 84 (2014). Crossref
S. Mantl, W. Petry, K. Schroeder, and G. Vogl, Phys. Rev. B, 27, No. 9: 5313 (1983). Crossref
А. А. Колотов, А. А. Новоселов, А. Ю. Дроздов, Ф. З. Гильмутдинов, В. Я. Баянкин, Письма в ЖТФ, 37, № 16: 79 (2011).