Кінетика розпаду та термічна стабілізація литого стопу системи Mg—Al—Ca—Mn—Ti

І. М. Максимчук, В. Г. Ткаченко, О. С. Вовчок, Н. П. Медалович, О. С. Макаренко

Інститут проблем матеріалознавства ім. І.М. Францевича НАН України, вул. Академіка Кржижановського, 3, 03680, МСП, Київ-142, Україна

Отримано: 15.04.2013. Завантажити: PDF

Для підвищення термічної стабільности нового експериментального литого стопу Mg—10,5Al—0,4Ca—0,3Mn—0,2Ti досліджено кінетику розпаду його твердого розчину (у вихідному литому і пересиченому станах) з активаційним аналізом загартованих станів в інтервалі температур 293— 673К. У цьому випадку кінетика розпаду багатокомпонентного стопу підпорядковується закону Коттрелла—Білбі, а процес термічної стабілізації контролюється активацією дислокаційних механізмів Коттрелла—Білбі й Аврамі—Харпера, які пов’язують далекосяжну дифузію більш тугоплавких леґувальних елементів до незакріплених дислокацій з близькосяжним насиченням Коттреллових атмосфер і утворенням нанорозмірних фаз на дислокаціях. Додаткове електрогідроімпульсне оброблення (ЕГІО) рідкого стопу змінює кінетику розпаду, пригнічує близьке розшарування твердого розчину на основі $\alpha$-Mg, а також стимулює утворення в ньому кластеризованих областей, термічно стабільних до 693 К. За даними електроопору і Рентґенової дифрактометрії встановлено, що після ЕГІО термічна стабілізація первинного твердого розчину на основі $\alpha$-Mg досягається внаслідок кластеризації його структури за вакансійним механізмом з утворенням парних дефектів – первинних кластерів Al—Ti. Внаслідок комплексного оброблення термостійкість стопу збільшується до 523 К. При цьому збільшення об’ємної частки $\beta$-Mg$_{17}$(Al, Х)$_{12}$ посилює корисний ефект його дисперсійного твердіння.

Ключові слова: магнієвий стоп, електрогідроімпульсне оброблення, термічна стабілізація.

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

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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  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).