Вплив основних легуючих елементів на формування вихідної зернової структури, на фазові перетворення та на структурні зміни, які відбуваються під час надпластичної деформації сплавів Al – 4.1 мас.% Mg – 0,5 мас.% Zr, 1420Т, 1421, 1423

Анотація

У статті викладені результати досліджень, спрямованих на встановлення впливу основних легуючих елементів на формування вихідної зернової структури, на фазові перетворення та на структурні зміни, які відбуваються під час надпластичної деформації кількох алюмінієвих сплавів. Однорідну ультрадрібнозернисту структуру у зразках сплавів Al – 4,1 мас.% Mg – 0,5 мас.% Zr і 1423 вдалося сформувати внаслідок здійснення динамічної рекристалізації у ході їх надпластичної деформації. Встановлено що вихідна мікроструктура зразків сплаву 1420Т є бімодальною. Середній розмір зерна складає приблизно 5 мкм, в окремих ділянках робочої частини зразків є великі витягнуті зерна, середній розмір яких приблизно дорівнює 25 мкм. Вихідна структура зразків сплаву 1421 є дрібнозернистою, а вихідна структура зразків сплаву 1423 є різнозернистою і крупнокристалічною. Металографічні дослідження показали, що зернова структура зразків сплавів 1420Т, 1421 та 1423 у ході надпластичної деформації при високих гомологічних температурах зростає незначно. У зразках накопичується пористість та проходять структурні зміни, які, вірогідно, пов’язані з локальним плавленням на границях зерен та на міжфазних границях. Встановлено, що присутність у складі зразків досліджених сплавів цирконію та скандію забезпечує формування в них ультрадрібнозернистої структури та протидіє росту зерен у ході надпластичного плину. Магній і літій, які входять до складу зразків досліджених сплавів 1420Т, 1421 і 1423, утворюють з алюмінієм кілька інтерметалідних фаз. Ці фази входять до складу сумішей кристалів перитектичного походження, які локалізовані у вигляді прошарків між деякими зернами. Проходження перитектичних реакцій при високих гомологічних температурах може бути однією з причин часткового плавлення зразків сплавів 1420Т, 1421 та 1423 у ході їх надпластичної деформації. Часткове плавлення зразків сплавів 1420Т, 1421 і 1423 вірогідно може здійснюватися і завдяки наявності на границях зерен сегрегацій магнію і літію, які знижують температуру плавлення твердого розчину на основі алюмінію. Часткове плавлення зразків сплавів 1420Т, 1421 і 1423 у ході їх надпластичної деформації, яка здійснюється при високих гомологічних температурах, приводить до утворення на границях зерен осередків метастабільної рідко-твердої фази, в’язкий плин якої приводить до утворення волокнистих структур внаслідок розвитку зернограничного проковзування.