Синтез композита эвтектического состава системы Al–Cu/C на поверхности сплава Д16 высокочастотной ударной обработкой
M. A. Васильев$^{1}$, С. M. Волошко$^{2}$, В. И. Закиев$^{3}$, A. П. Бурмак$^{2}$, Я. И. Mатвиенко$^{1}$, A. Д. Рудь$^{1}$
$^{1}$Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, бульв. Академика Вернадского, 36, 03142 Киев, Украина
$^{2}$Национальный технический университет Украины «Киевский политехнический институт имени Игоря Сикорского», просп. Победы, 37, 03056 Киев, Украина
$^{3}$Национальный авиационный университет, просп. Любомира Гузара, 1, 03058 Киев, Украина
Получена: 21.09.2021. Скачать: PDF
Проведена высокочастотная ударная обработка (ВЧУО) сплава Д16 с добавлением в деформационную зону порошка Al–Cu/C эвтектического состава после помола в течение 8 часов. Исследовано и сопоставлено структуру и механические свойства поверхностных слоёв сплава после ВЧУО на воздухе при комнатной температуре в течение 50 с без и с добавлением порошка. Показано, что максимальный эффект упрочнения (увеличение микротвёрдости в $\sim$3,5 раза) наблюдается после ВЧУО образца с порошком. По данным склерометрических исследований методом многоразового царапания, наименьшее значение средней глубины проникновения индентора (от 1,2 мкм после 1-го до 2,3 мкм после 8-го прохода) наблюдается для образца после такой же обработки. Кроме того, вышеупомянутые результаты также подтверждаются исследованием трёхмерного рельефа поверхностей. Так, наиболее высокие значения параметров шероховатости ($R_a$ = 1,31 мкм, $R_z$ = 4,49 мкм) и увеличение площади (на 12,4%) поверхности сплава наблюдаются после ВЧУО с порошком. Методом рентгеноструктурного фазового анализа показано, что такая обработка способствовала формированию композита на поверхности сплава Д16, который содержит метастабильную Al$_4$Cu$_9$ и стабильную Al$_2$Cu интерметаллические фазы. Рассмотрено влияние добавления порошка в процессе ВЧУО на модификацию структуры и уровень физико-механических свойств поверхности сплава Д16.
Ключевые слова: высокочастотная ударная обработка, сплав Д16, порошки Al–Cu/C, композит, микротвёрдость, поверхность.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v43/i11/1455.html
PACS: 61.05.cp, 62.20.Qp, 64.60.My, 68.35.Gy, 81.40.Pq, 81.65.-b