Позитивне відхилення співношення hall-petch для алюмініевого конденсату, легованого з залізом
Анотація
В роботі вивчено структуру і характеристики міцності вакуумних конденсатів алюмінію, легованих залізом в діапазоні концентрацій 0,1 – 3,2 ат. %. Показано, що до концентрації приблизно 2 ат. % заліза відбувається зниження розміру зерна, підвищуються характеристики міцності і зберігається значення періоду кристалічної решітки даних об'єктів. Встановлено, що при вмісті заліза до ~ 2 ат. % Його атоми зосереджені в границях зерен матричного металу – алюмінію у вигляді зернограничних сегрегацій. При великих концентраціях структура конденсатів є пересиченим розчином заліза в ГЦК кристалічній решітці алюмінію. На границях і всередині об’єму зерен присутні високодисперсні інтерметалліди Al13Fe4. Виявлено, що для однокомпонентних конденсатів алюмінію виконується залежність Холла-Петча. Величина коефіцієнта Холла-Петча становить 0,05 МПа·м1/2, яка характерна для цього металу. Для конденсатів Al-Fe спостерігається позитивне відхилення від залежності Холла-Петча і коефіцієнт k збільшується до 0,4 МПа·м1/2 для структури з зернограничною сегрегацією і до 0,14 МПа·м1/2 для конденсатів, які містять інтерметалліди. Отримані експериментальні результати пояснюються різним структурно-фазовим станом границь зерен алюмінієвої матриці.
Завантаження
Посилання
E.V. Lutsenko, V.A. Kreshchenko, N.D. Rud', O.V. Sobol', M.A. Glushchenko, and A.I. Zubkov, Metallofiz. Noveishie Tekhnol. 39(5), 607 (2017), https://doi.org/10.15407/mfint.39.05.0607
A. Inoue, F. Kong, S. Zhu, C.T. Liu, and F. Al–Marzouki, Materials Research, 18 (6), 1414 (2015), https://doi.org/10.1590/1516-1439.058815
I.I. Tashlykova–Bushkevich, E.S. Gut’ko, V.G. Shepelevich, and S.M. Baraishuk, J Surf Investig X–RA, 2(2), 310 (2008), https://doi.org/10.1134/S1027451008020286
E.O. Hall, Proceedings of the Physical Society. Section B, 64 (9), 747 (1951), https://doi.org/10.1088/0370-1301/64/9/303
N.J. Petch, Progress in Metal Physics, 5, 1 (1954), https://doi.org/10.1016/0502-8205(54)90003-9
R.W. Armstrong, Hall–Petch Relationship: Use in Characterizing Properties of Aluminum and Aluminum Alloys (Department of Mechanical Engineering University of Maryland College Park), (2016), pp. 1–30.
N. Hansen, Acta Metall. 25, 863 (1977), https://doi.org/10.1016/0001-6160(77)90171-7
H.J. Choi, S.W. Lee, J.S. Park, and D.H Bae. Materials Transactions. 50(3), 640 (2009), https://doi.org/10.2320/matertrans.MRA2008343
S.A. Firstov, T.G. Rogul, and O.A. Shut, Fiz. Khim. Mekh. Mater. 6, 5 (2009).
O.O. Shut, Reports of the NAS of Ukraine, 9, 70 (2014), https://doi.org/10.15407/dopovidi2014.09.070
D. Tian, Ch–J Zhou, and J–H. He, Fractals, 26(06), 1850083 (2018), https://doi.org/10.1142/S0218348X18500834
S.N. Naik, and S.M. Walley, Journal of Materials Science, 55, 2661 (2020), https://doi.org/10.1007/s10853-019-04160-w
N. Kamikawa, T. Hirochi, and T. Furuhara, Metallurgical and Materials Transactions A, 50(1), 234 (2018), https://doi.org/10.1007/s11661-018-5007-3
W. Xu, and L.P. Dávila, Materials Science and Engineering: A. 710, 413 (2018), https://doi.org/10.1016/j.msea.2017.10.021
M.A. Tschopp, H.A. Murdoch, L.J. Kecskes, and K.A. Darling, The Minerals, Metals & Materials Society, 66(6), 1000 (2014), https://doi.org/10.1007/s11837-014-0978-z
E.V. Lutsenko, O.V. Sobol’, and A.I. Zubkov, J. Nano–Electron. Phys. 7(3), 03042 (2015), https://jnep.sumdu.edu.ua/en/full_article/1562
Z.C. Cordero, B.E. Knight, and C.A. Schuh, International Materials Reviews. 61(8), 495 (2016), https://www.tandfonline.com/doi/abs/10.1080/09506608.2016.1191808.
S. Takaki, D. Akama, N. Nakada, and T. Tsuchiyama, Mater. Trans. 55(1) 28 (2014), https://doi.org/10.2320/matertrans.MA201314
A.I. Ilinskii, Структура и Прочность Слоистых и Дисперсноупрочненных Пленок [Structure and Strength of Laminated and Dispersion Hardened Films] (Metallurgiya, Moskow, 1986) pp. 143. (in Russian)
J.E. Hatch, editor, Aluminum: Properties and Physical Metallurgy (American Society for Metals, Metals Park, Ohio, 1984), pp. 424.
M.P. Seah, and E.D. Hondros, Proceedings of the Royal Society A. Mathematical and Physical Sciences, 335(1601), 191 (1973), https://doi.org/10.1098/rspa.1973.0121
H. Fujita, and T. Tabata, Acta Metall. 21 (4), 355 (1973), https://doi.org/10.1016/0001-6160(73)90191-0
Авторське право (c) 2021 Є.А. Луценко, А.Б Зубков., М.Б. Жадько, Є.Б. Зозуля
Цю роботу ліцензовано за Міжнародня ліцензія Creative Commons Attribution 4.0.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
