1. Вплив обробки нанодисперсними композиціями на структуроутворення високоміцних алюмінієвих сплавів
- Author
-
Kalinina, Natalia, Hlushkova, Diana, Voronkov, Alexander, Stepaniuk, Andrey, Voronova, Elizabeth, Serzhenko, Ivanna, and Kalinin, Alexander
- Subjects
620.175.2:669.15 ,алюминиевые сплавы ,структура ,фазовый состав ,интерметаллические фазы ,наномодификатор ,титан ,бор ,aluminum alloys ,structure ,phase composition ,intermetallic phases ,nanomodifier ,titanium ,boron ,алюмінієві сплави ,фазовий склад ,інтерметалічні фази ,наномодифікатор - Abstract
An analytical review of the state of the problem of aluminum alloys modification was performed. The absence of a unified approach to solving the problem has been established, which is associated with the complexity of the process of modifying multicomponent alloys. The aluminum alloys of the AL-Zn-Mg-Cu system were studied. As a modifier, a composition based on nanodispersed powders of titanium and boron with fractions of up to 100 nm, obtained with plasma-chemical synthesis, is proposed. The structure, phase composition, and properties of the test samples were studied before and after modification with methods of optical microscopy, X-ray diffraction analysis, and X-ray spectral analysis. In the modified B95 and B96 alloys, grain refinement and structure stabilization were achieved. Determination of the crystal lattice parameters of the alloys showed an increase in the period of lattice of the modified samples by 1.02%. The microhardness of α-Al, the solid solution, was increased from 1080 to 1500 MPa. The phase composition of B95 and B96 alloys is represented with the intermetallic phases CuAl2, MgZn3, Mg2Zn3, Mg2Si, FeAl3, TiB2, TiAl3, as well as phases of complex composition. The maximum grain refinement and increase in the mechanical properties of the alloys were achieved upon modification of 0.05% Ti and 0.005% B, which is explained by the formation of dispersed strengthening intermetallic phases of complex composition in the center of the grains., Проведён аналитический обзор состояния проблемы модифицирования алюминиевых сплавов. Установлено отсутствие единого подхода решения проблемы, что связано со сложностью процесса модифицирования многокомпонентных сплавов. Исследовали алюминиевые сплавы системы AL-Zn-Mg-Cu. В качестве модификатора предложена композиция на основе нанодисперсных порошков титана и бора фракции до 100 нм, полученные плазмохимическим синтезом. Исследовали структуру, фазовый состав и свойства опытных образцов до и после модифицирования методами оптической микроскопии, рентгеноструктурного и микрорентгеноспектрального анализа. В модифицированных сплавах В95 и В96 достигнуто измельчения зерна и стабилизация структуры. Определение параметров кристаллической решетки сплавов показало увеличение периода решетки модифицированных образцов на 1,02 %. Повышена микротвёрдость α-Al – твёрдого раствора с 1080 до 1500 МПа. Фазовый состав сплавов В95, В96 представлен интерметаллидными фазами СuАl2, МgZn3, Мg2Zn3, Мg2Si, FeАl3,TiB2, TiAl3, а также фазами сложного состава. Максимальное измельчение зерна и повышение механических свойств сплавов достигнуто при модифицировании: 0,05 % Ti и 0,005 % В, что объясняется образованием дисперсных упрочняющих интерметаллидных фаз сложного состава в центре зёрен., Проведено аналітичний огляд стану проблеми модифікування алюмінієвих сплавів. Встановлена відсутність єдиного підходу до вирішення цієї проблеми, що пов’язано зі складністю процесу модифікування багатокомпонентних сплавів. Досліджували алюмінієві сплави системи AL-Zn-Mg-Cu. Модифікатором запропонована композиція на основі нанодисперсних порошків титану і бору фракції до 100 нм, які були отримані плазмохімічним синтезом. Вивчали структуру, фазовий склад і властивості зразків, які досліджувались до і після модифікування методами оптичної мікроскопії, рентгеноструктурного і мікрорентгеноструктурного аналізу. У модифікованих сплавах В95 і В96 досягнуто подрібнення зерна і стабілізація структури. Визначення параметрів кристалічної решітки сплавів показало збільшення періоду решітки модифікованих зразків на 1,02 %. Підвищена мікротвердість α-Al – твердого розчину з 1080 до 1500 МПа. Фазовий склад сплавів В95, В96 представлений інтерметалідними фазами СuАl2, МgZn3, Мg2Zn3, Мg2Si, FeАl3,TiB2, TiAl3, а також фазами складного стану. Максимальне здрібнення зерна і підвищення механічних властивостей сплавів досягнуто за умови модифікування: 0,05 % Ti та 0,005 % В, що пояснюється утворенням дисперсних зміцнювальних інтерметалідних фаз складного стану в центрі зерна.
- Published
- 2020