Об улучшенных механических свойствах нанокомпозитов Fe–Cu и Y–Cu, полученных механическим легированием

М. Дашевский, Н. Белявина, О. Наконечна, Н. Мельниченко, С. Рево

Киевский национальный университет имени Тараса Шевченко, ул. Владимирская, 60, 01033 Киев, Украина

Получена: 23.03.2018. Скачать: PDF

В работе нанокомпозиты Fe–Cu и Y–Cu были синтезированы путём механического легирования порошковой смеси элементарных частиц железа, меди и измельчённого иттрия в высокоэнергетической планетарной шаровой мельнице в атмосфере аргона. Фазовые превращения в полученных композиционных материалах были изучены методами порошковой рентгеновской дифрактометрии. Метастабильный пересыщенный твёрдый раствор $\alpha$-(Fe, Cu) образуется в процессе размола в нанокомпозитах Fe–Cu, а при измельчении эквиатомной смеси Y–Cu происходит следующее фазовое превращение: Y + Cu → YCu + YCu$_{2}$. Все полученные материалы имеют улучшенные механические свойства. Были измерены соответствующие механические характеристики. Твёрдость обоих нанокомпозитов FeCu и YCu выше, чем у обычных объёмных сплавов, из-за уменьшения размеров зёрен в процессе измельчения. Кроме того, синтезированные нанокомпозиты характеризуются относительно низкими значениями модуля Юнга.

Ключевые слова: композиционный материал, порошковая металлургия, кристаллическая структура, твёрдость, рентгеновская дифрактометрия.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v40/i10/1375.html

PACS: 61.05.cp, 61.43.Gt, 62.20.de, 62.20.Qp, 62.23.Pq, 81.20.Ev, 81.20.Wk


ЦИТИРОВАННАЯ ЛИТЕРАТУРА
  1. C. Suryanarayana and N. Al-Aqeeli, Progr. Mater. Sci., 58, Iss. 4: 383 (2013). Crossref
  2. C. Suryanarayana, Progr. Mater. Sci., 46, Iss. 1–2: 1 (2001). Crossref
  3. E. Ma, Prog. Mater. Sci., 50, Iss. 4: 413 (2005). Crossref
  4. P. H. Shingu and K. N. Ishihara, Mater. Trans., 36, Iss. 2: 96 (1995). Crossref
  5. R. B. Schwarz and C. C. Koch, Appl. Phys. Lett., 49, Iss. 3: 146 (1986). Crossref
  6. J. Eckert, L. Schultz, and K. Urban, Appl. Phys. Lett., 55, Iss. 2: 117 (1989). Crossref
  7. E. Hellstern, H. I. Fecht, Y. Fu, and W. L. Johnson, J. Appl. Physics, 65: 305 (1989). Crossref
  8. V. L. Tagarielli, N. A. Fleck, A. Colella, and P. Matteazzi, J. Mater. Sci., 46, Iss. 2: 385 (2011). Crossref
  9. O. Boshko, O. Nakonechna, M. Dashevskyi, K. Ivanenko, N. Belyavina, and S. Revo, Adv. Powder Technology, 27, Iss. 4: 1101 (2016). Crossref
  10. K. Gschneidner Jr., A. Russell, A. Pecharsky, J. Morris, Z. Zhang, T. Lograsso, D. Hsu, C. H. C. Lo, Y. Ye, A. Slager, and D. Kesse, Nature Materials, 2, No. 9: 587 (2003). Crossref
  11. A. M. Russell, Z. Zhang, K. A. Gschneidner Jr., T. A. Lograsso, A. O. Pecharsky, A. J. Slager, and D. C. Kesse, Intermetallics, 13, Iss. 6: 565 (2005). Crossref
  12. M. Dashevskyi, O. Boshko, O. Nakonechna, and N. Belyavina, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 39, No. 4: 541 (2017). Crossref
  13. H. P. Klug and L. E. Alexander, X-Ray Diffraction Procedures for Polycrystalline and Amorphous Materials (New York: Wiley: 1974).
  14. W. C. Oliver and G. M. Pharr, J. Mater. Res., 7, Iss. 6: 1564 (1992). Crossref
  15. I. N. Frantsevich, F. F. Voronov, and S. A. Bakuta, Elastic Constants and Elastic Moduli of Metals and Nonmetals: A Handbook (Kiev: Naukova Dumka: 1982) (in Russian).
  16. Yu. Milman, S. Dub, and A. Golubenko, Symposium AA—Fundamentals of Nanoindentation and Nanotribology IV, 1049: 1049-AA05-06 (2007). Crossref
  17. D. Tabor, The Hardness of Metals (Oxford: Clarendon Press: 2000).
  18. V. A. Pozdnyakov and A. M. Glezer, Phys. Solid State, 44, Iss. 4: 732 (2002). Crossref
  19. T. Ungar, H. Mughrabi, D. Rönnpagel, and M. Wilkens, Acta Metall., 32, Iss. 3: 333 (1984). Crossref
  20. H. Mughrabi, Acta Metall., 31, Iss. 9: 1367 (1983). Crossref
  21. A. Sekkal, A. Benzair, H. Aourag, H.I. Faraoun, and G. Merad, Physica B, 405, Iss. 13: 2831 (2010). Crossref
  22. J. R. Morris, Y. Ye, Y. B. Lee, B. N. Harmon, K. A. Gschneidner Jr., and A. M. Russell, Acta Mater., 52, Iss. 16: 4849 (2004). Crossref
  23. S. S. Chouhan, P. Soni, G. Pagare, S. P. Sanyal, and M. Rajagopalan, Physica B, 406, Iss. 3: 339 (2011). Crossref