Формування зеренної структури та її зміна у ході надпластичної деформації зразків сплавів Al-4,1 мас.% Cu-0,5 мас.% Zr, 1450 та 1460, легованих цирконієм та скандієм

Анотація

У статті викладені результати досліджень, спрямованих на встановлення механізмів формування ультрадрібнозернистої
структури у зразках сплавів Supral Al-4,1 мас.% Cu-0,5 мас.% Zr, 1450 та 1460, що мають у своєму складі дисперсні частинки
алюмінідів цирконію та скандію, які є ефективними стабілізаторами мікроструктури, а також на встановлення особливостей
її зміни у ході надпластичного плину. Встановлено що статична рекристалізація відіграє важливу роль у формуванні
ультрадрібнозернистої зеренної структури із середнім розміром зерна d =5 мкм в зразках сплаву Al-4,1 мас.% Cu-0,5 мас.% Zr.
Вона здійснюється у ході їх нагрівання на повітрі до температури випробувань Т = 773 К . Остаточно формування зеренної
структури у зразках завершується на початкових етапах їх надпластичного плину внаслідок проходження неперервної
динамічної рекристалізації.
Встановлено, що мікроструктура в робочих частинах зразків сплаву Al-4,1 мас.% Cu-0,5 мас.% Zr, надпластично
продеформованих до зруйнування на сотні відсотків, є ультрадрібнозернистою ( d ≈10 мкм) та рівновісною. Встановлено
що рекристалізаційний відпал зразків сплаву 1450 не приводить до формування в них однорідної дрібнозернистої структури.
Показано що майже однорідна мікроструктура із середнім розміром зерна d =3÷6 мкм створюється безпосередньо в ході їх
надпластичної деформації при температурах 753, 763, 773, 778К і напруженнях плину σ = 2,0 ¸ 8,0 М Па до ступенів відносної
деформації εум, що складають 20-50%, завдяки здійснення неперервної динамічної рекристалізації. У ході подальших етапів
надпластичного плину середній розмір зерен у робочій частині зразків сплаву 1450 зростає. Показано, що в зразках сплаву
1450, які були надпластично продеформовані до зруйнування в оптимальних умовах, зерна зберігають рівновісну форму,
а їх середній розмір становить 10 – 15 мкм. Встановлено, що ультрадрібнозерниста зернова структура в робочих частинах
зразків сплаву 1460 із середнім розміром зерна d =5 мкм зростає в ході їх надпластичної деформації, яка здійснюється при
температурах, що лежать у інтервалі Т = 753 – 853 К та при напруженнях плину σ, рівних 3,0 – 6,0 М Па. Показано що у
зразків сплаву 1460, які були продеформовані до зруйнування на 1000% при Т = 823 К і σ = 3,5 М Па, середній розмір зерна
d ≈15 мкм.