ВЛИЯНИЕ РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И МИКРОСТРУКТУРУ ОБРАЗЦОВ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ

Аннотация


Подготовка материалов для насыщения водородом в качестве первичной обработки сво- дится к его измельчению. Это позволяет существенно улучшить кинетические параметры сорб- ции/десорбции водорода за счет увеличения удельной доли поверхности в образце. Эффектив- ность измельчения зависит от механических характеристик материала.В работе исследованы механические характеристики образцов из магния и магниевых сплавов AZ31 и ZK60 до и после деформации равноканальным угловым прессованием (РКУП). Показано, что деформация РКУП приводит к анизотропии механических свойств, а также увели- чению прочности, предела текучести и уменьшению модуля упругости. Проанализированы воз- можные микромеханизмы реализации пластической деформации. Показано, что деформация РКУП создает текстуру в материале, формирование которой приводит к появлению анизотропии механических свойств.Установлено, что интенсивная пластическая деформация РКУП в исследованных мате- риалах осуществляется преимущественно скольжением по базисным плоскостям, что характерно для кристаллов с гексагональной плотнейшей упаковкой с отношением параметров элементар- ной ячейки, близким к идеальному ( с/а ~ 1,63). Вторым вкладом (по величине и значимости) в развитие деформации является двойникование. Расчет текстуры, сформированной в ходе де- формации РКУП, показал, что в сплавах на основе магния двойникование реализуется по плос- кости {10-12} в направлении сдвига <-1011>. Возникновение двойников препятствует вовлече- нию в процесс деформации иных систем скольжения, а именно скольжения по пирамидальным и призматическим плоскостям кристаллической решетки.Проведенный в работе анализ деформационного поведения магния и его сплавов может быть положен в основу технологии создания материалов с ультрадисперсной структурой для хранения водорода в виде обратимых гидридов.

Об авторах

Н Е Скрябина

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: natskryabina@mail.ru
614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15

В Н Аптуков

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: aptukov@psu.ru
614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15

П В Романов

Пермский государственный национальный исследовательский университет

Email: petr_rom@yahoo.com
614990, г. Пермь, ул. Букирева, 15

Д Фрушар

Институт Нееля

Email: daniel.fruchart@neel.cnrs.fr
BP166, 38042, Гренобль, Франция

Список литературы

  1. Тарасов Б.П., Лотоцкий М.В., Яртысь В.А. Проблема хранения водорода и перспективы использования гидридов для аккумули-рования водорода // Рос. хим. журн. - 2006. - Т. 1, № 6. - C. 34-48.
  2. Формирование текстуры деформации в сплаве AZ31 под воздей-ствием равноканального углового прессования / Н.Е. Скрябина, Д. Фрушар, Г. Жирард, С. Мираглиа // Вестник Пермского университета. Физика. - 2010. - № 1. - С. 97-101.
  3. Valiev R.Z., Langdon T.G. Principles of equal channel angular press-ing as a processing tool for grain refinement // Prog. In Mater. Sci. - 2006. - Vol. 51. - P. 881-981.
  4. Equal Channel Angular Pressing (ECAP), a severe plastic deformation (SPD) technique to promote fast hydrogen absorption in mg alloys / G. Girard, D. Fruchart, S. Miraglia [et al.] // Metal Hydrogen Systems: Proc. Inter. Sympos. - Moscow, 2010. - P. 141.
  5. Пшеничников Ю.П. Выявление тонкой структуры кристаллов. - М.: Металлургия, 1974. - 528 с.
  6. Диаграммы состояния двойных металлических систем: справоч-ник: в 3 т. Т. 1 / под ред. Н.П. Лякишева. - М.: Машиностроение, 1996. - С. 167-170.
  7. Celotto S., Bastow T.J. Study Of Precipitation In Aged Binary Mg-Al And Ternary Mg-Al-Zn Alloys Using 27Al NMR Spectroscopy // Acta Materialia. - 2001. - Vol. 49. - P. 41-51.
  8. Microstructure and texture of twin-roll cast Mg-3Al-1Zn-0.2Mn magnesium alloy / N. Tang, M.P. Wang, H.F. Lou, Y.Y. Zhao, Z. Li // Materials Chemistry and Physics. - 2009. - Vol. 116. - P. 11-15.
  9. Braszczyńska-Malik K. N. Discontinuous and continuous precipitation in magnesi-um-aluminium type alloys // J. Alloys Comp. - 2009. - Vol. 477. - P. 870-876.
  10. Bhan S., Lal A. The Mg-Zn-Zr System (Magnesium-Zinc-Zirco¬nium) // Journal of Phase Equilibria. - 1993. - Vol. 14. - No. 5. - P. 634-637.
  11. Investigation on the Alloy Phases in As-aged ZK60 Magnesium Alloy / F. Pan, W. Wang, Y. Ma, R. Zuo, A. Tang, J. Zhang // Materials Sci-ence Forum. - 2005. - Vol. 488-489. - P. 181-184.
  12. Полухин П.И., Горелик С.С., Воронцов В.К. Физические основы пластической деформации. - М.: Металлургия, 1982. - 584 с.
  13. Hiura F. Latent Hardening in pure magnesium single crystals // Master of Science thesis. - Canada, 2010. - 116 р.
  14. Черняева Т.П., Грицина В.М. Характеристики ГПУ-металлов, определяющие их поведение при механическом, термическом и радиационном воздействии // Вопросы атомной науки и техники. - 2008. - Вып. 2. - С. 15-27.
  15. De-formation twinning in AZ31: Influence on strain hardening and texture evolution / M. Knezevic, A. Levinson, R. Harris, R.K. Mishra, R.D. Doherty, S.R. Kalidindi // Acta Mater. - 2010. - Vol. 58. - P. 6230-6242.
  16. Non-Schmid behaviour during secondary twinning in a polycrystalline magnesium alloy / M.R. Barnett, Z. Keshavarz, A.G. Beer, X. Ma // Acta Mater. - 2008. - Vol. 56. - P. 5-15.
  17. Скрябина Н.Е., Пинюгжанин В.М., Фрушар Д. Механизмы фор-мирования текстуры сплава AZ31 в процессе РКУП // Вестник Пермского университета. Физика. - 2011. - Вып. 2(17). - С. 79-86.

Статистика

Просмотры

Аннотация - 147

PDF (Russian) - 198

Cited-By


PlumX


© Скрябина Н.Е., Аптуков В.Н., Романов П.В., Фрушар Д., 2014

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.

Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах