Preview

Frontier Materials & Technologies

Расширенный поиск

СТРУКТУРА И ТЕКСТУРА МАГНИЯ ПОСЛЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ МЕГАПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-70-75

Полный текст:

Аннотация

Магний и его сплавы относятся к наиболее легким металлическим конструкционным материалам, однако возможности применения магниевых сплавов на сегодняшний день сильно ограничены из-за плохой обрабатываемости и низкой пластичности при низких температурах, что связано со сложной кристаллической структурой магния и ограниченным числом активных систем скольжения. Существенно улучшить механические свойства материала можно за счет создания мелкозернистой структуры методами мегапластической деформации.

В работе с помощью метода сканирующей электронной микроскопии, EBSD-анализа и испытаний на растяжение были исследованы структура, текстура и механические свойства магниевых пластин и фольг толщиной 1 мм и 120 мкм соответственно, полученных в результате мегапластической деформации методами поперечного выдавливания (первый этап) и дальнейшей прокатки (второй этап) при комнатной температуре и при температуре около −100 °С. Суммарная истинная деформация после двух этапов составила e~6,0.

В результате деформации произошло существенное измельчение исходного размера зерна: от 7 мм до 4,5 мкм. Во всех образцах наблюдается формирование бимодальной структуры, в которой крупные зерна окружены более мелкими. Основная роль в измельчении зерна отводится процессам фрагментации и непрерывной динамической рекристаллизации. С увеличением степени деформации отмечается усиление текстуры базиса (0001). Не было обнаружено следов интенсивного двойникования, которое является одним из основных деформационных механизмов в магнии. Испытания на растяжение показали, что для 120-мкм фольги удалось достичь некоторого улучшения пластических свойств по сравнению с 1-мм пластиной.

Об авторах

Дарья Аркадьевна Комкова
Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Россия

аспирант, ведущий инженер лаборатории прочности



Алексей Юрьевич Волков
Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, Екатеринбург
Россия

доктор технических наук, заведующий лабораторией прочности



Список литературы

1. Эмли Е.Ф. Основы технологии производства и обработки магниевых сплавов. М.: Металлургия, 1972. 192 с.

2. Langdon T.G. Twenty-five years of ultrafine-grained materials: Achieving exceptional properties through grain refinement // Acta Materialia. 2013. Vol. 61. P. 7035–7059.

3. Кайбышев Р.О., Ситдиков О.Ш. Структурные изменения в процессе пла-стической деформации чистого магния // Физика металлов и металловедение. 1992. № 6. С. 103–113.

4. Кайбышев Р.О., Ситдиков О.Ш., Галиев А.М. Механизмы пластической деформации магния. I. Деформационное поведение крупнозернистого магния // Физика металлов и металловедение. 1995. Т. 80. № 3. С. 174–184.

5. Biswas S., Dhinwal S.S., Suwas S. Roomtemperature equal channel angular extrusion of pure magnesium // Acta Materialia. 2010. Vol. 58. P. 3247–3261.

6. Martin E., Mishra R.K., Jonas J.J., Czerwinski Fr. Deformation structures and recrystallization in magnesium alloys // Magnesium alloys – Design, processing and properties. InTech. 2011. P. 22–42.

7. Zarandi F., Yue St., Czerwinski Fr. Magnesium sheet: challenges and opportunities // Magnesium alloys – Design, processing and properties. InTech. 2011. P. 298–317.

8. Нугманов Д.Р., Исламгалиев Р.К. Структура и механические свойства сплава АМ60В после равноканального углового прессования и прокатки // Металловедение и термическая обработка металлов. 2011. № 1. C. 8–14.

9. Нугманов Д.Р., Ситдиков О.Ш., Маркушев М.В. Эволюция микроструктуры магниевого сплава МА14 в процессе всесторонней изотермической ковки // Письма о материалах. 2011. Т. 1. № 4. C. 213–216.

10. Нугманов Д.Р., Ситдиков О.Ш., Маркушев М.В. Структура магниевого сплава МА14 после всесторонней изотермической ковки и последующей изотермической прокатки // Физика металлов и металловедение. 2015. Т. 116. № 10. С. 1047–1055.

11. Agnew S.R., Horton J.A., Lillo T.M., Brown D.W. Enhanced ductility in strongly textured magnesium produced by equal channel angular processing // Scripta Material. 2004. Vol. 20. P. 377–382.

12. Agnew S.R., Mehrotra P., Lillo T.M. Texture evolution of five wrought magnesium alloys during route a equal channel angular extrusion: experiments and simulations // Acta Materialia. 2005. Vol. 53. P. 3135–3146.

13. Agnew S.R., Mehrotra P., Lillo T.M. Crystallographic texture evolution of three wrought magnesium alloys during equal channel angular extrusion // Material Science and Engineering A. 2005. Vol. 408. P. 72–85.

14. Swiostek J., Goken J., Letzig D., Kainer K.U. Hydrostatic extrusion of commercial magnesium alloys at 100°C and its influence on grain refinement and mechanical properties // Materials Science and Engineering A. 2006. Vol. 424. P. 223–229.

15. Tork N.B., Pardis N., Ebrahimi R. Investigation on the feasibility of room temperature plastic deformation of pure magnesium by simple shear extrusion process // Material Science and Engineering A. 2013. Vol. 560. P. 34–39.

16. Kitahara H., Maruno F., Tsushida M., Ando S. Deformation behavior of Mg single crystals during a single ECAP pass at room temperature // Materials Science and Engineering A. 2014. Vol. 590. P. 274–280.

17. Каменецкий Б.И., Соколов А.Л., Волков А.Ю., Антонова О.В., Клюкин И.В. Способ изготовления фольги из магния: патент РФ № 2563077, 2014.

18. Satyam S., Gottstein G., Kumar R. Evolution of crystallographic texture during equal channel angular extrusion (ECAE) and its effects on secondary processing of magnesium // Materials Science and Engineering A. 2007. Vol. 471. P. 1–14.

19. Qin H., Zhang X., Dong Q. Microstructure and texture evolution for dynamic plastic deformed pure magnesium during isothermal annealing // Materials Science and Engineering A. 2015. Vol. 626. P. 94–101.

20. Al-Samman T., Molodov K.D., Molodov D.A., Gottstein G., Suwas S. Softening and dynamic recrystallization in magnesium single crystals during c-axis compression // Acta Materialia. 2012. Vol. 60. P. 537–545.


Рецензия

Для цитирования:


Комкова Д.А., Волков А.Ю. СТРУКТУРА И ТЕКСТУРА МАГНИЯ ПОСЛЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЙ МЕГАПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета . 2017;(3):70-75. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-70-75

For citation:


Komkova D.A., Volkov A.Yu. MAGNESIUM STRUCTURE AND TEXTURE AFTER THE LOW-TEMPERATURE MEGAPLASTIC DEFORMATION. Science Vector of Togliatti State University . 2017;(3):70-75. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2017-3-70-75

Просмотров: 14


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2782-4039 (Print)
ISSN 2782-6074 (Online)