Исследование термической стабильности структуры и свойств слитков и тонких проволок из сплавов Al–Zr

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Исследован процесс выделения частиц Al3Zr в литых сплавах Al–(0.25–0.4)вес.%Zr, изготовленных методом индукционного литья. Исследовано влияние концентрации циркония на параметры микроструктуры, твердость и удельное электросопротивление (УЭС) литых сплавов. Построены зависимости твердости и УЭС от времени отжига литых сплавов при 500°С. Определены параметры уравнения Джонсона–Мела–Аврами–Колмогорова для сплавов с разным содержанием Zr. Определены оптимальные режимы старения литых заготовок. Методом волочения изготовлены тонкие проволоки ∅ 0.3 мм; исследована прочность, УЭС и твердость проволок в исходном состоянии и после термической обработки. Проведены испытания на термостойкость алюминиевых проволок по ГОСТ Р МЭК 62004-2014.

Об авторах

А. В. Комельков

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, просп. Гагарина, 23, корп. 3, Нижний Новгород, 603022

А. В. Нохрин

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Автор, ответственный за переписку.
Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, просп. Гагарина, 23, корп. 3, Нижний Новгород, 603022

А. А. Бобров

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, просп. Гагарина, 23, корп. 3, Нижний Новгород, 603022

А. Н. Сысоев

Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского

Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, просп. Гагарина, 23, корп. 3, Нижний Новгород, 603022

Список литературы

  1. Телешов В.В., Захаров В.В., Запольская В.В. Развитие алюминиевых сплавов для термостойких проводов с повышенной прочностью и высокой удельной электропроводимостью // Технология легких сплавов. 2018. № 1. С. 15–27.
  2. Pozdniakov A.V., Barkov R.Yu. Microstructure and mechanical properties of novel Al-Y-Sc alloys with high thermal stability and electrical conductivity // J. Mater. Sci. Techn. 2020. V. 36. P. 1–6. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2019.08.006
  3. Belov N., Akopyan T., Korotkova N., Murashkin M., Timofeev V., Fortuna A. Structure and properties of Ca and Zr containing heat resistance wire aluminum alloy manufactured by electromagnetic casting // Metals. 2021. V. 11. № 2. Р. 236. https://doi.org/10.3390/met11020236
  4. Belov N., Murashkin M., Korotkova N., Akopyan T., Timofeev V. Structure and properties of Al-0.6wt.%Zr wire alloy manufactured by direct drawing of electromagnetically cast wire rod // Metals. 2020. V. 10. № 6. Р. 769. https://doi.org/10.3390/met10060769
  5. Nokhrin A., Shadrina I., Chuvil’deev V., Kopylov V. Study of structure and mechanical properties of fine-grained aluminum alloys Al-0.6wt.%Mg-Zr-Sc with ratio Zr: Sc = 1.5 obtained by cold drawing // Materials. 2019. V. 12. № 2. Р. 316. https://doi.org/10.3390/ma12020316
  6. Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Шадрина Я.С., Пискунов А.В., Копылов В.И., Берендеев Н.Н., Чепеленко В.Н. Исследование термической стабильности структуры и механических свойств мелкозернистых проводниковых алюминиевых сплавов Al–Mg–Zr–Sc(Yb) // Металлы. 2020. № 5. С. 64–76.
  7. Барков Р.Ю., Яковцева О.А., Мамзурина О.И., Логинова И.С., Медведева С.В., Просвиряков А.С., Михайловская А.В., Поздняков А.В. Влияние Yb на структуру и свойства электропроводного сплава Al–Y–Sc // ФММ. 2020. Т. 121. Вып. 6. С. 667–672. https://doi.org/10.31857/S0015323020060029
  8. Захаров В.В. О легировании алюминиевых сплавов переходными металлами // Металловедение и термич. обр. металлов. 2017. № 2(740). С. 3–8.
  9. Chayoumabadi M.E., Mochugovskiy A.G., Tabachkova N.Yu., Mikhaylovskaya A.V. The influence of minor additions of Y, Sc, and Zr on the microstructural evolution, superplastic behavior, and mechanical properties of AA6013 alloy // J. Alloys Compounds. 2022. V. 900. Р. 163477. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.163477
  10. Захаров В.В. Перспективы создания экономнолегированных скандием алюминиевых сплавов // Металловедение и термич. обр. металлов. 2018. № 3(753). С. 40–44.
  11. Harada Y., Dunand D.C. Microstructure of Al3Sc with ternary rare-earth additions // Intermetallics. 2009. V. 17. № 1–2. P. 17–24. https://doi.org/10.1016/j.intermet.2008.09.002
  12. Mochugovskiy A.G., Mikhaylovskaya A.V. Comparison of precipitation kinetics and mechanical properties in Zr and Sc-bearing aluminum-based alloys // Mater. Letters. 2020. V. 275. Р. 128096. https://doi.org/10.1016/j.matlet.2020.128096
  13. Pozdnyakov A.V., Barkov R.Y., Prosviryakov A.S., Churyumov A.Yu., Golovin I.S., Zolotorevskiy V.S. Effect of Zr on the microstructure, recrystallization behavior, mechanical properties and electrical conductivity of the novel Al-Er-Y alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2018. V. 765. P. 1–6. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.06.163
  14. Захаров В.В. Легирование алюминиевых сплавов переходными металлами // Металловедение. 2011. № 1. С. 22–28.
  15. Jiang F., Zhou J., Huang H., Qu J. Characterization of microstructure and mechanical properties in Al–Mg alloy with addition of Sc and Zr // Trans. Nonferrous Metals Soc. of China. 2023. V. 33. P. 1687–1700.
  16. Orlova T.S., Mavlyutov A.M., Latynina T.A., Ubyivovk E., Murashkin M.Yu., Schneider R., Gerthsen D., Valiev R.Z. Influence of severe plastic deformation on microstructure, strength and electrical conductivity of aged Al 0.4Zr(Wt.%) alloy // Rev. Adv. Mater. Sci. 2019. V. 55. № 1. P. 92–101. http://dx.doi.org/10.1515/rams-2018-0032
  17. Orlova T.S., Latynina T.A., Mavlyutov A.M., Murashkin M.Yu., Valiev R.Z. Effect of annealing on microstructure, strength and electrical conductivity of the pre-aged and HPT-processed Al-0.4Zr alloy // J. Alloys Compounds. 2019. V. 784. P. 41–48. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2018.12.324
  18. Елагин В.И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов переходными металлами. М.: Металлургия, 1975. 249 с.
  19. Комельков А.В., Нохрин А.В., Бобров. А.А., Швецова А.А., Сахаров Н.В., Фаддеев М.А. Исследование термической стабильности литых проводниковых микролегированных алюминиевых сплавов // ФММ. 2023. Т. 124. № 6. С. 483–491.
  20. Поздняков А.В., Осипенкова А.А., Попов Д.А., Махов С.В., Напалков В.И. Влияние малых добавок Y, Sm, Gd, Hf и Er на структуру и твердость сплава Al-0.2%Zr-0.1%Sc // Металловедение и термич. обр. металлов. 2016. № 9 (735). С. 25–30.
  21. Barkov R.Y., Mikhaylovskaya A.V., Yakovtseva O.A., Loginova I.S., Prosviryakov A.S., Pozdniakov A.V. Effect of thermomechanical treatment on the microstructure, precipitation strengthening, internal friction, and thermal stability of Al–Er–Yb–Sc alloys with good electrical conductivity // J. Alloys Compounds. 2021. V. 855. Р. 157367.
  22. Mikhaylovskaya A.V., Mochugovskiy A.G., Levchenko V.S., Tabachkova N.Yu., Mufalo W., Portnoy V.K. Precipitation behavior of L12Al3Zr phase in Al-Mg-Zr alloy // Mater. Characteriz. 2018. V. 139. С. 30–37. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2018.02.030
  23. Захаров В.В., Фисенко И.А. Влияние небольших добавок переходных металлов на структуру и свойства малолегированного сплава Al-Sc // Технология легких сплавов. 2020. № 6. С. 11–19.
  24. Мавлютов А.М., Орлова Т.С., Мурашкин М.Ю., Еникеев Н.А. Влияние состояния границ зерен на эффект пластификации в ультрамелкозернистом сплаве Al-0.4Zr // ФТТ. 2023. Т. 65. № 9. С. 1572–1578. http://dx.doi.org/10.21883/FTT.2023.09.56255.155
  25. Шматко О.А., Усов Ю.В. Структура и свойства металлов и сплавов // Электрические и магнитные свойства металлов. Киев: Наукова думка, 1987. 325 с.
  26. Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Смирнова Е.С., Копылов В.И. Исследование механизмов распада твердого раствора в литых и микрокристаллических сплавах системы Al-Sc. III. Анализ экспериментальных данных // Металлы. 2012. № 6. С. 82–91.
  27. Martin J.W. Micromechanisms in Particle-Hardened Alloys. Cambridge: Cambridge University Press, 1980. 167 p.
  28. Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах. Часть 1. Термодинамика и общая кинетическая теория. М.: Мир, 1978. 806 с.
  29. Чувильдеев В.Н., Смирнова Е.С., Копылов В.И. Исследование механизмов распада твердого раствора в литых и микрокристаллических сплавах системы Al-Sc. II. Модель распада твердого раствора при образовании когерентных частиц второй фазы // Металлы. 2012. № 4. С. 70–84.
  30. Орлова Т.С., Латынина Т.А., Мурашкин М.Ю., Казыханов В.У. Влияние дополнительной интенсивной пластической деформации при повышенных температурах на микроструктуру и функциональные свойства ультрамелкозернистого сплава Al-0.4Zr // ФТТ. 2019. Т. 61. № 12. С. 2477–2487. http://dx.doi.org/10.21883/FTT.2019.12.48582.558
  31. Lozinko A., Gholizadeh R., Zhang Yu., Klement U., Tsuji N., Mishin O.V., Guo Sh. Evolution of microstructure and mechanical properties during annealing of heavily rolled AlCoCrFeNi2.1 eutectic high-entropy alloy // Mater. Sci. Eng.: A. 2022. V. 833. P. 142558. https://doi.10.1016/j.msea.2021.142558

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать