Кинетика распада и термическая стабилизация литого сплава системы Mg—Al—Ca—Mn—Ti

И. Н. Максимчук, В. Г. Ткаченко, А. С. Вовчок, Н. П. Медалович, Е. С. Макаренко

Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины, ул. Академика Кржижановского, 3, 03680, ГСП, Киев-142, Украина

Получена: 15.04.2013. Скачать: PDF

Для повышения термической стабильности нового экспериментального литого сплава Mg—10,5Al—0,4Ca—0,3Mn—0,2Ti исследована кинетика распада его твёрдого раствора (в исходном литом и пересыщенном состояниях) с активационным анализом закалённых состояний в интервале температур 293—673 К. В этом случае кинетика распада многокомпонентного сплава подчиняется закону Коттрелла—Билби, а процесс термической стабилизации контролируется активацией дислокационных механизмов Коттрелла—Билби и Аврами—Харпера, которые связывают дальнодействующую диффузию более тугоплавких легирующих элементов к незакреплённым дислокациям с близкодействующим насыщением атмосфер Коттрелла и образованием наноразмерных фаз на дислокациях. Дополнительная электрогидроимпульсная обработка (ЭГИО) жидкого сплава изменяет кинетику распада, подавляет ближнее расслоение твёрдого раствора на основе $\alpha$-Mg, а также стимулирует образование в нём кластеризованных областей, термически стабильных до 693 К. По данным электросопротивления и рентгеновской дифрактометрии установлено, что после ЭГИО термическая стабилизация первичного твёрдого раствора на основе $\alpha$-Mg достигается в результате кластеризации его структуры по вакансионному механизму с образованием парных дефектов – первичных кластеров Al—Ti. В результате комплексной обработки термостойкость сплава увеличивается до 523 К. При этом увеличение объёмной доли $\beta$-Mg$_{17}$(Al, Х)$_{12}$ усиливает полезный эффект его дисперсионного твердения.

Ключевые слова: магниевый сплав, электрогидроимпульсная обработка, термическая стабилизация.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v36/i01/0001.html

PACS: 61.72.Cc, 61.72.Hh, 61.72.J-, 62.50.Ef, 81.40.-z


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. B. L. Mordike and T. Ebert, J. Mat. Sci. Eng., 302A: 37 (2001). Crossref
  2. K. U. Kainer and F. Von Buch, Magnesium Alloys and Technologies (Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH: 2003). Crossref
  3. A. Suzuki, N. D. Saddock, J. W. Jones, and T. M. Pollock, J. Acta Mater., 53: 2823 (2005). Crossref
  4. S. Liang, Y. Ma, R. Chen, and E. Han, Mater. Trans., 49, No. 5: 986 (2008). Crossref
  5. I. A. Yakubtsov, B. J. Diaka, C. A. Sager et al., J. Mat. Sci. Eng. A, 496: 247 (2008). Crossref
  6. L. A. Dobrzański, T. Tański, L. Čížek, and J. Madejski, Archives Mat. Sci. Eng., 36: 48 (2009).
  7. A. Kiełbus, J. Adamiec, J. Cwajna, and J. Paśko, J. Arch. Mat. Sci. Manuf. Eng., 20: 131 (2007).
  8. G. Popescu, P. Moldovan, D. Bojin, and W. H. Sillekens, U.P.B. Sci. Bull., Series B, 71, No. 2: 85 (2009).
  9. L. A. Dobrzański, T. Tański, L. Čižek, and J. Madejski, J. Arch. Mat. Sci. Manuf. Eng., 32: 203 (2009).
  10. W. Zhou, T. Shen, and N. N. Aung, Corros. Sci., 52, No. 3: 1035 (2010). Crossref
  11. T. Rzychoń, J. Michalska, and A. Kiełbus, J. Arch. Mat. Sci. Manuf. Eng., 20: 191 (2007).
  12. C. Xian-Hua, H. Xiao-Wang, P. Fu-Sheng et al., Trans. Nonferrous Met. Soc. China, 21: 754 (2011). Crossref
  13. В. Н. Цуркин, В. М. Грабовый, А. В. Синчук, Электронная обработка материалов, № 5: 55 (2006).
  14. В. Г. Ткаченко, И. Н. Максимчук, О. М. Малка и др. Металлофиз. новейшие технол., 31, № 8: 1073 (2009).
  15. В. Г. Ткаченко, К. Ч. Ким, Б. Г. Мун и др., Успехи физики металлов, 11, № 2: 249 (2010). Crossref
  16. І. М. Максимчук, А. О. Хрипливий, В. Г. Ткаченко, В. В. Фрізель, Металознавство та обробка металів, № 4: 10 (2012).
  17. А. Н. Колмогоров, Изв. Академии наук СССР, 1, № 3: 355 (1937).
  18. Дж. Кристиан, Теория превращений в металлах и сплавах. Часть 1. Термодинамика и общая кинетическая теория (Москва: Мир: 1978).
  19. К. В. Чуистов, Старение металлических сплавов (Киев: Академпериодика: 2003).