Формирование гетерогенной структуры алюминиевых сплавов, обладающих повышенными скоростями сверхпластической деформации

• Автор: Михайловская, Анастасия Владимировна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 137 с. : ил.

Содержание
Введение

Глава 1 Обзор литературы.

1.1 Микрозсренная сверх пластичность.

1.2 Рекристаллизация гетсрофазиых сплавов

1.3 Методы формирования мелкозернистой структуры в сверхнластичных алюминиевых

сплавах

Глава 2 Материалы и методики исследовании.

2.1 Системы легирования исследуемых сплавов.

2.2 Получение слитков.

2.3 Исследование микроструктуры сплавов.

2.4 Методика термического анализа.
2.5 Количественный анализ параметров структуры
2.6 Испытания на коррозионную стойкость.
2.7 Методы определения механических свойств.
Глава 3 Влияние частиц эвтектического происхождения на процессы рекристаллизации в алюминиевых сплавах
3.1 Объекты исследования
3.2 Параметры распределения частиц в холоднокатаном состоянии в сплавах разных систем
3.3 Характеристики исследуемых сплавов после горячей и холодной прокатки
3.4 Изменение структуры и свойств сплавов во время отжига холоднокатаного металла
3.5 Влияние частиц эвтектического происхождения на размер зерна после
рекристаллизации
Выводы по главе 3.
Глава 4 Сверхпластичность сплавов со структурой разного типа
4.1 Объекты исследования
4.2 Изменение структуры во время свсрхпластической деформации в сплаве АМг4
4.3 Применение гетерогеннзационного отжига для получения микрозереииой структуры в сплавах твердых растворах систем А2пМ и i
4.4 Микроструктура сплавов системы АЫМ1.
4.5 Сверхпластичность сплавов с разной объемной долей частиц эвтектического
происхождения.
4.6 Механические свойства модельных сплавов при комнатной температуре.
Выводы по главе 4.
Глава 5 Сверхпластичность сплавов системы А7лМСи с добавками никеля и других переходных металлов
5.1 Материалы для исследования
5.2 Влияние скорости охлаждения при литье на размер рекристаллизоваиного зерна
5.3 Влияние режима гетерогенизационного отжига перед холодной прокаткой на размер рекристаллизованного зерна
5.4 Влияние параметров технологических режимов на конечный размер зерна после рекристаллизации
5.5 Влияние технологической схемы получения листов на показатели свсрхпллстичности
5.6 Выбор режима смягчающего отжига перед холодной прокаткой
5.7 Влияние содержания циркония на структуру и показатели сверхпластичности
Выводы по главе 5.
Глава 6 Исследование плакирования сверхплястичными сплавами.
6.1 Объекты исследования
6.2 Структура и показатели сверхпластичности плакированных материалов.
6.3 Механические свойства при комнатной температуре.
6.4 Сверхпластическля формовка модельных деталей
Выводы по главе 6.
Выводы но работе
Список использованных источников


Размеры зерен в сплавах с микродуплексной структурой наиболее стабильны, однако известно, что эвтектический сплав А1 - Си обладает очень низкими эксплуатационными свойствами. Большинство сверхпластичных сплавов применяемых в промышленности, особенно алюминиевых, все же относятся к матричным сплавам (или промежуточным, с большой долей эвтектической составляющей, например А1 - Са — %п) и их структура формируется в результате рекристаллизации после холодной или теплой деформации, или во время динамической рекристаллизации. Так как все сверхпластичные сплавы содержат частицы вторых фаз, а мелкое зерно формируется в результате разнообразных видов рекристаллизаци-онных процессов, то необходимо более подробно рассмотреть рекристаллизацию гетеро-фазных сплавов. К основным факторам, влияющим на конечный размер рекристаллизованного зерна, относятся температура и время отжига, степень деформации, химический и фазовый составы сплава []. Основная движущаяся сила при первичной рекристачлизации - энергия, запасенная при холодной деформации. Размер зерна к моменту окончания первичной рекристаллизации зависит от соотношения скорости зарождения центров (с. Чем больше е. С увеличением наклепа увеличиваются оба показателя, но для алюминиевых сплавов характерно увеличение скорости роста только в областях малых степеней деформации (до %), поэтому, чем больше степень деформации, тем меньше размер зерна []. Так же на размер зерна влияет и скорость нагрева до температуры рекристаллизации. С увеличением скорости напева скорость зарождения центров рекристаллизации опережает скорость роста и, соответственно, структура получается более мелкозернистой. Высокоскоростной нагрев так же приводит к формированию более однородной структуры. После окончания первичной рекристаллизации зерна укрупняются вследствие собирательной рекристаллизации. Поэтому на конечный размер зерна влияет также линейная скорость роста кристаллитов при собирательной рекристаллизации. Как уже отмечалось, структуры многих промышленных сплавов, в том числе и используемых для СПД, содержат как крупные, в основном образовавшиеся при литье, так и мелкие частицы фаз, выделяющиеся при последующих обработках. Присутствие этих частиц может сильно влиять на дислокационную структуру сплавов в процессе последующей деформации, рекристаллизация пересыщенных твердых растворов и двухфазных сплавов сильно отличается от рекристаллизации чистых металлов, поэтому, прежде чем рассматривать способы получения мелкозернистой структуры алюминиевых сплавов, необходимо рассмотреть принципиальные особенности рекристаллизации сплавов, содержащих частицы. Параметрами распределения частиц являются их объемная доля Г, средний диаметр с! Д, или между самими частицами - /, межчастичное расстояние []. Из-за сложности определения центра частицы неопределенной формы, формула 1. Дислокационная структура гетерогенных сплавов, формирующаяся в процессе деформации, зависит от свойств и размеров частиц и расстояния между ними, а так же от степени деформации []. Например, в работе [] в сплаве системы А1-Си-% присутствие частиц фазы А1СиМ? Дислокационная структура гетерофазных сплавов и сс изменение при рекристаллизации были исследованы в работах Хорнбогена с сотр. Б большинстве из них изучали сплавы, в которых вторая фаза представляет собой окислы, полученные методом внутреннего окисления. Незначительная растворимость и малая склонность к укрупнению этих фаз делают их особо удобными для выяснения роли самих частиц. Однако эти частицы являются инородными телами для материала, и межфазные границы, в данном случае, скорее всего полностью некогерентные. Одним из типичных по методике и результатам является исследование приведенное авторами []. В нем изучали структуру деформированных внутренне окисленных сплавов Л? М? (оксид М? Си—А1 (оксид ЛЬОз). Размеры частиц МцО и расстояния между ними были равны - 6 и . АЬОз — соответственно ~ нм и 0. Окисленные полосы деформировали прокаткой при комнатной температуре на степени от 5 до %, после чего изучали их дислокационную структуру. Д = 0,4 г (4л/3/)1/3 Д = г// / = 2/3 с!