Вплив вуглецю та скандію на структуру метастабільної фази Al$_3$Mg і властивості ІПС-композитів

О. Д. Рудь$^{1}$, А. М. Лахник$^{1}$, І. М. Кір’ян$^{1}$, О. M. Сизоненко$^{2}$, М. С. Присташ$^{2}$, С. О. Демченков$^{3}$, Ю. В. Лєпєєва$^{1}$

$^{1}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
$^{2}$Інститут імпульсних процесів і технологій НАН України, просп. Богоявленський, 43А, 54018 Миколаїв, Україна
$^{3}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна

Отримано: 13.04.2021; остаточний варіант - 14.06.2021. Завантажити: PDF

Досліджено вплив твердофазного дисперганту (графіту) і додаткового леґування алюмінію скандієм на процес формування інтерметалічних сполук в системі Al–Mg в умовах механохемічного синтезу. Встановлено, що у разі додаткового леґування системи скандієм спостерігається значне пришвидшення процесу формування метастабільної інтерметалідної фази Al$_3$Mg в системі (75% ат. (Al + 2% ваг. Sc)–25% ат. Mg)/5% ваг. C порівняно із системою (75% ат. Al–25% ат. Mg)/5% ваг. C. Проведено експерименти з консолідації методом іскро-плазмового спікання синтезованого порошкового композиту, який містить метастабільну Al$_3$Mg-фазу та твердий розчин на основі алюмінію. Методами рентґенівської дифрактометрії, сканувальної електронної мікроскопії та індентування індентором Віккерса визначено фазовий склад, структура і твердість одержаних зразків. Встановлено, що твердість компактних зразків після іскро-плазмо¬вого спікання знаходиться в діапазоні 175–212 $HV$ і значно перевищує аналогічний показник для дюралюмінію — 124 $HV$.

Ключові слова: алюміній-магнієві стопи, метастабільна інтерметалідна Al$_3$Mg-фаза, механічне леґування, іскро-плазмове спікання (ІПС).

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v43/i08/1045.html

PACS: 61.05.cp, 64.60.My, 68.35.Dv, 81.20.Ev


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. A. Jambor and M. Beyer, Materials and Design, 18: 203 (1997). Crossref
  2. D. R. Lesuer and G. J. Kipouros, JOM, 47: 17 (1995). Crossref
  3. J. E. Allison and G. S. Cole, JOM, 45: 19 (1993). Crossref
  4. Z. Yin, Q. Pan, Y. Zhang, and F. Jiang, Mater. Sci. Eng. A, 280, Iss. 1: 151 (2000). Crossref
  5. A. L. Berezina, T. A. Monastyrskaya, E. A. Segida, K. V. Chuistov, U. Shmidt, and A. V. Kotko, Engineering Mechanics, 11, No. 5: 393 (2004).
  6. Yu. A. Filatov, V. I. Yelagin, and V. V. Zakharov, Mater. Sci. Eng. A, 280, Iss. 1: 97 (2000). Crossref
  7. M. Bouchear, D. Hamana, and T. Laout, Phil. Mag. A, 73: 1733 (1996). Crossref
  8. M. J. Starink and A-M. Zahra, Acta Mater., 46, 10: 3381 (1998). Crossref
  9. D. Hamana, M. Bouchear, M. Betrouche, A. Derafa, and N. Y. Rokhmanov, J. Alloys Compd., 320: 93 (2001). Crossref
  10. M. Slámová, M. Janeček, and M. Cieslar, Mater. Sci. Eng. A, 462: 375 (2007). Crossref
  11. Yi. Gaosong, D. A. Cullen, K. C. Littrell, W. Golumbfskie, E. Sundberg, and M. L. Free, Metall. Mater. Trans. A, 48: 2040 (2017). Crossref
  12. T. Sato and A. Kamio, Mater. Sci. Eng. A, 146, Iss. 1–2: 161 (1991). Crossref
  13. D. Kleiven, O. L. Ødegård, K. Laasonen, and J. Akola, Acta Mater., 166: 484 (2019). Crossref
  14. T. Sato, Y. Kojima, and T. Takahashi, Metall. Mater. Trans. A, 13: 1373 (1982). Crossref
  15. K. Osamura and T. Ogura, Metall. Mater. Trans. A, 15: 835 (1984). Crossref
  16. C. Gault, A. Dauger, and P. Boch, Acta Mater., 28, Iss. 1: 51 (1980). Crossref
  17. A. L. Berezina, E. A. Segida, T. A. Monastyrskaya, and A. V. Kotko, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 30, No. 6: 849 (2008) (in Russian).
  18. J. S. Benjamin, Sci. American, 234: 40 (1976). Crossref
  19. D. L. Zhang, T. B. Massalski, and M. R. Paruchuri, Metall. Mater. Trans. A, 25: 73 (1994). Crossref
  20. C. Vargel, Corrosion of Aluminium (Elsevier: 2004), p. 211. Crossref
  21. A. Calka, W. Kaczmarek, and J. S. Williams, J. Mater. Sci., 28: 15 (1993). Crossref
  22. M. Schoenitz and E. L. Dreizin, J. Mater. Res., 18: 1827 (2003). Crossref
  23. L. Liu and Y. F. Zhang, J. Alloys Compd., 290, Iss. 1–2: 279 (1999). Crossref
  24. S. A. Rounaghi and E. Esmaeili, J. Nanostruct., 7, Iss. 2: 147 (2017). Crossref
  25. Z. A. Munir, D. V. Quach, and M. Ohyanagi, J. Am. Ceram. Soc., 94: 1 (2011). Crossref
  26. O. N. Sizonenko, E. G. Grigoryev, N. S. Pristash, A. D. Zaichenko, A. S. Torpakov, Ye. V. Lypian, V. A. Tregub, A. G. Zholnin, A. V. Yudin, and A. A. Kovalenko, High Temp. Mater. Process., 36, Iss. 9: 891 (2017). Crossref
  27. L. Luterotti and S. Gialanella, Acta Mater., 46, Iss. 1: 101 (1998). Crossref
  28. A. F. Norman, P. B. Prangell, and R. S. McEwen, Acta Mater., 46, Iss. 16: 5715 (1999). Crossref
  29. R. Yang, B. Tang, and T. Gao, Int. J. Modern Phys. B, 30, No. 01: 1550243 (2017). Crossref
  30. D.-L. Li, P. Chen, J.-X. Yi, B.-Y. Tang, L.-M. Peng, and W.-J. Ding, J. Phys. D: Appl. Phys., 42: 225407 (2009). Crossref
  31. A. D. Rud, I. M. Kirian, A. M. Lakhnik, A. V. Kotko, and N. D. Rud, Appl. Nanosci. (2021). Crossref