Випуски МФіНТ »  Том 47, випуск 12

Особливості механізму структуроутворення в поверхневих шарах латуні ЛС59-1 за ультразвукового ударного оброблення

П. Ю. Волосевич, Б. М. Мордюк

Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна

Отримано: 21.08.2025; остаточний варіант - 01.09.2025. Завантажити: PDF

Методою трансмісійної електронної мікроскопії досліджено особливості формування деформаційних структур і фазового стану зразків латуні ЛС59-1 після ультразвукового ударного оброблення (УЗУО) за різних температур (в арґоні та рідкому азоті) і ступенів деформації. Продемонстровано, що на тлі нерівномірного екстремального подрібнення вихідних зерен і формування субструктурних елементів збільшення часу УЗУО супроводжується пригніченням механізму деформаційного мікродвійникування, яке активно розвивається в ГЦК-α-фазі на початкових стадіях оброблення. Деформація β-фази з ОЦК-ґратницею на цих стадіях відбувається без участи мікродвійникування за активного зростання густини дислокацій і збільшення кількости подрібнених виділень олива, що зосереджуються на дислокаційних скупченнях. Обговорено особливості розподілу концентраторів напружень і сприятливі умови для активації механізмів релаксації, у тому числі мікродвійникування. Підтверджено факт відсутности β-фази за умов значних деформацій, які ведуть до подрібнення усіх структурних елементів, що може бути пов’язане із підвищенням швидкости перебігу дифузійних процесів, спроможних пришвидшувати її перетворення на суміш α-фази (ГЦК) та γ-фази з ГЦК-ґратницею.

Ключові слова: Cu–Zn-латунь, мікроструктура, механізми деформації, двійникування, ультразвукове ударне оброблення.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v47/i12/1319.html

PACS: 43.35.+d, 61.72.Ff, 61.72.Lk, 61.72.Mm, 68.37.Lp, 81.65.-b, 83.50.Uv

ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. K. Lu, Science, 345, Iss. 6203: 1455 (2014).
  2. K. Lu, L. Lu, and S. Suresh, Science, 324, Iss. 5925: 349 (2009).
  3. Y. H. Zhao, X. Z. Liao, Z. Horita, T.G. Langdon, and Y.T. Zhu, Mater. Sci. Eng. A, 493: 123 (2008).
  4. G. H. Xiao, N. R. Tao, and K. Lu, Mater. Sci. Eng. A, 513–514: 13 (2009).
  5. M. Keymanesh, H. Ji, M. Tang, X. Zhang, K. Huang, J. Wang, P. Feng, and J. Zhang, Int. J. Adv. Manuf. Technol., 134: 4949 (2024).
  6. M. Baklouti, R. Mnif, and R. Elleuch, J. Mech. Sci. Technol., 26: 2711 (2012).
  7. Y. N. Petrov, M. A. Vasylyev, L. N. Trofimova, I. N. Makeeva, and V. S. Filatova, Appl. Surf. Sci., 327: 1 (2015).
  8. L. Liu, J. Wang, and J. Zhou, Vacuum, 148: 178 (2018).
  9. A. Amanov, Y. S. Pyun, and S. Sasaki, Tribology Int., 72: 187 (2014).
  10. X. Li, X. Wang, B. Chen, M. Gao, C. Jiang, H. Yuan, X. Zhang, and T. Liang, Vacuum, 209: 111819 (2023).
  11. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, J. Sound Vibration, 308: 855 (2007).
  12. B. N. Mordyuk and G. I. Prokopenko, Ultrasonic Impact Treatment – An Effective Method for Nanostructuring the Surface Layers in Metallic Materials. Handbook of Mechanical Nanostructuring (Ed. M. Aliofkhazraei) (Wiley–VCH: 2015).
  13. B. N. Mordyuk, N. I. Khripta, and L. G. Zhao, Mater. Let., 310: 131512 (2022).
  14. P. Y. Volosevich, G. I. Prokopenko, and B. M. Mordyuk, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 22, No. 9: 61 (2000) (in Russian).
  15. M. O. Vasylyev, B. M. Mordyuk, S. M. Voloshko, V. I. Zakiev, A. P. Burmak, and D. V. Pefti, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41, No. 11: 1499 (2019) (in Ukrainian).
  16. M. O. Vasylyev, B. M. Mordyuk, S. M. Voloshko, A. P. Burmak, and D. V. Pefti, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 41, No. 12: 1611 (2019) (in Ukrainian).
  17. M. A. Vasylyev, B. M. Mordyuk, S. M. Voloshko, V. I. Zakiev, A. P. Burmak, and D. V. Pefti, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 3: 381 (2020) (in Ukrainian).
  18. М. A. Vasylyev, B. M. Mordyuk, S. М. Voloshko, А. P. Burmak, N. V. Franchik, and D. V. Pefti, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 42, No. 6: 781 (2020) (in Ukrainian).
  19. O. I. Zaporozhets, B. N. Mordyuk, V. A. Mykhailovskyi, A. A. Halkina, M. O. Dordienko, A. P. Burmak, E. Langi, and L. G. Zhao, Mater. Today Communications, 38: 108325 (2024).
  20. О. I. Zaporozhets, B. N. Mordyuk, V. А. Mykhailovskyi, A. A. Halkina, V. F. Mazanko, and S. P. Vorona, Mater. Charcterization, 226: 115223 (2025).
  21. A. M. Hodge, Y. M. Wang, and T. W. Barbee Jr., Mater. Sci. Eng. A, 429: 272 (2008).
  22. W. Z. Han, Z. F. Zhang, S. D. Wu, and S. X. Li, Philos. Mag., 88: 3011 (2008).
  23. Y. S. Li, Y. Zhang, N. R. Tao, and K. Lu, Acta Mater., 57, Iss. 3: 761 (2009).
  24. S. S. Rao and T. R. Anantharaman, Z. Metallkunde, 60, No. 4: 312 (1969).
  25. A. G. Guy and J. J. Hren, Elements of Physical Metallurgy (Minnesota: Addison-Wesley: 1974).
  26. R. W. Cahn and P. Haasen, Physical Metallurgy (Amsterdam: North Holland: 1983).
  27. Y. N. Koval, R. Y. Musienko, and L. G. Khandros, Ukr. Phys. J., 25, No. 7: 1176 (1980) (in Russian).
  28. Y. N. Koval, R. Y. Musienko, and V. K. Pishchak, Phys. Met., 5, No. 5: 928 (1985) (in Russian).
  29. S. P. Chenakin, B. N. Mordyuk, and N. I. Khripta, Vacuum, 210: 111889 (2023).
  30. S. P. Chenakin, B. M. Mordyuk, N. I. Khripta, and V. Yu. Malinin, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 45, No. 9: 1109 (2023).
  31. J. P. Hirth and J. Lothe, Theory of Dislocations (New York: Wiley: 1982).
  32. J. Friedel, Dislocations (Oxford: Pergamon: 1964).
  33. P. Yu. Volosevich, Proc. Int. Conf. «Structure Relaxation in Solid Bodies» (23–25 May, 2006, Vinnytsia), p. 43 (in Russian).
  34. P. Yu. Volosevich, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 29, No. 10: 1393 (2007) (in Russian).
  35. P. Yu. Volosevich, Proc. 4th Int. Conf. «Mechanics of Fracture of Materials and Strength of Constructions» (Lviv, 2009), p. 93 (in Russian).
  36. P. Yu. Volosevich, Prog. Phys. Met., 12, Iss. 3: 367 (2011) (in Russian).
  37. P. Yu. Volosevich, Proc. of the 5th International Conference «Fracture Mechanics of Materials and Strength of Structures» (24–27 June, 2009, Lviv), p. 157 (in Russian).
  38. P. Yu. Volosevich, Metallofiz. Noveishie Tekhnol., 33, No. 3: 413 (2010) (in Russian).

Ліцензія Creative Commons
Цю статтю ліцензовано на умовах Ліцензії Creative Commons із зазначенням авторства — без похідних 4.0 Міжнародна
© 1979 «Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України»