Отправить статью по E-mail 
Исследование микроструктуры, электропроводности и механических свойств слитка и тонких проволок из нового сплава Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er
- Авторы: Комельков А.В.1, Нохрин А.В.1, Бобров А.А.1, Сысоев А.Н.1, Шишулин Е.О.1, Морозкина Е.О.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
- Выпуск: Том 126, № 4 (2025)
- Страницы: 496-506
- Раздел: ПРОЧНОСТЬ И ПЛАСТИЧНОСТЬ
- URL: https://consilium.orscience.ru/0015-3230/article/view/688461
- DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323025040106
- EDN: https://elibrary.ru/JNUHEO
- ID: 688461
Цитировать
Полный текст
Открытый доступ
Доступ предоставлен
Доступ платный или только для подписчиков
Аннотация
Исследован процесс выделения первичных и вторичных частиц в сплаве (в вес.%) Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er, изготовленном методом литья с индукционным нагревом и перемешиванием. Исследована однородность распределения удельного электросопротивления (УЭС, r) и микротвердости (HV) по сечению слитка, определен оптимальный режим старения сплава. Определены значения предела текучести, предела прочности и относительного удлинения до разрушения образцов крупнозернистого сплава. Построены зависимости HV и УЭС от температуры и времени отжига и определены параметры уравнения Джонсона–Мела–Аврами–Колмогорова, описывающего интенсивность распада твердого раствора при отжиге. Методом холодного волочения изготовлены тонкие (∅ 0.3 мм) проволоки из сплава Al–0.27Zr–0.17Si–0.30Er; исследована прочность, УЭС и твердость проволок в исходном состоянии и после испытаний на термостойкость в соответствии с ГОСТ Р МЭК 62004–2014.
Ключевые слова
Полный текст
Об авторах
А. В. Комельков
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, пр-т Гагарина, 23, 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, пр-т Гагарина, 23, Нижний Новгород, 603022
А. А. Бобров
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, пр-т Гагарина, 23, Нижний Новгород, 603022
А. Н. Сысоев
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, пр-т Гагарина, 23, Нижний Новгород, 603022
Е. О. Шишулин
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, пр-т Гагарина, 23, Нижний Новгород, 603022
Е. О. Морозкина
Национальный исследовательский Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского
Email: nokhrin@nifti.unn.ru
Россия, пр-т Гагарина, 23, Нижний Новгород, 603022
Список литературы
- 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.
- 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. No. 6. Р. 769. https://doi.org/10.3390/met10060769
- Захаров В.В. Легирование алюминиевых сплавов переходными металлами // Металловедение. 2011. № 1. С. 22–28.
- Захаров В.В., Фисенко И.А. К вопросу о легировании алюминиевых сплавов скандием // Металловедение и термич. обр. металлов. 2017. № 5. С. 15–22.
- Захаров В.В. О совместном легировании алюминиевых сплавов скандием и цирконием // Металловедение и термич. обр. металлов. 2014. № 6. С. 3–8.
- Горелик С.С., Добаткин С.В., Капуткина Л.М. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: МИСИС, 2005. 432 с.
- Osetskiy Yu., Plotkowski A., Yang Y. Diffusion, atomic transport, and ordering in Al–Zr alloys: FCC and liquid phases // Acta Mater. 2023. V. 260. Р. 19306. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2023.119306
- Fuller C.B., Murray J.L., Seidman D.N. Temporal evolution of the nanostructure of Al(Sc,Zr) alloys: Part I — Chemical compositions of precipitates // Acta Mater. 2005. V. 53. No. 20. P. 5401–5413.
- Елагин В.И. Легирование деформируемых алюминиевых сплавов переходными металлами. М.: Металлургия, 1975. 249 с.
- 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.
- 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.
- Schmid F., Gehringer D., Kremmer T., Cattini L., Uggowitzer P. J., Holec D., Pogatscher S. Stabilization of allotropes in dilute aluminum alloys via the addition of ternary elements // Materialia. 2022. V. 21. Р. 101321. https://doi.org/10.1016/j.mtla.2022.101321
- Арышенский Е.В., Арышенский В.Ю., Рагазин А.А., Распосиенко Д.Ю., Гречников Ф.В., Макаров В.В., Коновалов С.В. Влияние добавок Hf и Er на формирование механических свойств и микроструктуры в сплавах системы Al–Mg–Sc–Zr // Вестник Самарского университета. Аэрокосмическая техника, технологии и машиностроение. 2024. Т. 23. № 1. С. 137–146. https://doi.org/10.18287/2541-7533-2022-21-4-76-87
- Booth-Morrison C., Maoa Z., Diaz M., Dunand D.C., Wolverton C., Seidman D.N. Role of silicon in accelerating the nucleation of precipitates in dilute Al–Sc–Zr alloys // Acta Mater. 2012. V. 60. P. 4740–4752.
- Комельков А.В., Нохрин А.В., Бобров А.А., Сысоев А.Н. Исследование термической стабильности структуры и свойств слитков и тонких проволок из сплавов Al–Zr // ФММ. 2024. Т. 125. № 6. С. 765–776.
- 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
- Шматко О.А., Усов Ю.В. Структура и свойства металлов и сплавов. Электрические и магнитные свойства металлов. Киев: Наукова думка, 1987. 325 с.
- 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.
- 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. https://doi.org/10.31857/S0015323022601891
- Martin J.W. Micromechanisms in Particle-Hardened Alloys. Cambridge: Cambridge University Press, 1980. 201 p.
- Nokhrin A.V., Nagicheva G.S., Chuvil’deev V.N., Kopylov V.I., Bobrov A.A., Tabachkova N.Yu. Effect of Er, Si, Hf and Nb Additives on the Thermal Stability of Microstructure, Electrical Resistivity and Microhardness of Fine-Grained Aluminum Alloys of Al–0.25%Zr // Materials. 2023. V. 16. No. 5. P. 2114. https://doi.org/10.3390/ma16052114
- Захаров В.В. О легировании алюминиевых сплавов переходными металлами // Металловедение и термич. обр. металлов. 2017. № 2 (740). С. 3–8.
- Кристиан Дж. Теория превращений в металлах и сплавах. Часть 1. Термодинамика и общая кинетическая теория. М.: Мир, 1978. 806 с.
- 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.
- Mikhaylovskaya A.V., Mochugovskiy A.G., Levchenko V.S., Tabachkova N.Yu., Mufalo W., Portnoy V.K. Precipitation behavior of phase in Al–Mg–Zr alloy // Mater. Characteriz. 2018. V. 139. P. 30–37.
- Mochugovskiy A.G., Mikhaylovskaya A.V., Tabachkova N.Yu., Portnoy V.K. The mechanism of phase precipitation, microstructure and tensile properties of Al–Mg–Er–Zr alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2019. V. 744. P. 195–205. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.11.135
Дополнительные файлы
