Влияние высокотемпературной термообработки на эволюцию композиционного состава поверхности быстрозатвердевших фольг сплава Al–Mg–Li–Sc–Zr

Обложка

Цитировать

Полный текст

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

Аннотация

Исследовано влияние высокотемпературного отжига на состав поверхностных слоев быстрозатвердевших фольг сплава Al−Mg−Li−Sc−Zr (1421), полученных центробежной закалкой из расплава, при нагреве до 380°C на воздухе в зависимости от времени выдержки. Элементное картирование поверхности фольг, отожженных в течение 1 ч, проведено методом растровой электронной микроскопии с применением энергодисперсионного анализатора. Глубинное распределение лития после отжига образцов в течение 1, 2 и 8 ч изучено методом мгновенных ядерных реакций. После кратковременного отжига в течение 1 ч обнаружено формирование градиента состава с повышенным содержанием основных легирующих элементов в поверхностных слоях отожженных фольг. Толщина диффузионного слоя, обогащенного литием, составляет около 3.3 мкм. В приповерхностном слое толщиной 0.3 мкм средняя концентрация лития составляет 30 ат. %. В отличие от контактной поверхности, немонотонный характер концентрационных профилей лития в фольге вблизи “свободной” (верхней) поверхности включает наличие резкого максимума на глубине 0.3 мкм: содержание лития возрастает с 20 ат. % в тонком поверхностном слое (0.1 мкм) до 40 ат. %. В процессе отжига с ростом времени выдержки наблюдается интенсивный массоперенос атомов лития в глубь фольг. Толщина диффузионного слоя увеличивается в 4 раза.

Об авторах

И. А. Столяр

Белорусский государственный университет

Email: uyluana@gmail.com
Минск, 220050 Беларусь

В. Г. Шепелевич

Белорусский государственный университет

Минск, 220050 Беларусь

И. И. Ташлыкова-Бушкевич

Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники

Email: iya.itb@bsuir.by
Минск, 220013 Беларусь

Р. Ву

Харбинский инженерный университет

Харбин, 150001 Китай

Э. Вендлер

Йенский университет имени Фридриха Шиллера

Йена, 07743 Германия

Список литературы

  1. Pinomaa T., Laukkanen A., Provatas N. // MRS Bull. 2020. V. 45. № 11. P. 910. https://doi.org/10.1557/mrs.2020.274
  2. Kurz W., Rappaz M., Trivedi R. // Int. Mater. Rev. 2020. V. 66. № 1. P. 30. https://doi.org/10.1080/09506608.2020.1757894
  3. Gu Y., He X., Han D. // Computational Mater. Sci. 2021. V. 199. P. 110812. https://doi.org/10.1016/j.commatsci.2021.110812
  4. Tsaknopoulos K., Walde C., Champagne Jr.V., Cote D. // JOM. 2019. V. 71. № 1. P. 435. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.09.017
  5. Маликов А.Г., Голышев А.А., Витошкин И.Е. // Прикладная механика и техническая физика. 2023. Т. 64. № 1. С. 36. https://doi.org/10.15372/PMTF202215159
  6. Wang Y., Zhang Z., Wu R., Sun J., Jiao Y., Hou L., Zhang J., Li X., Zhang M. // Mater. Sci. Eng. A. 2019. V. 745. № 1. P. 411. https://doi.org/10.1016/J.MSEA.2019.01.011
  7. Андрюшкин А.Ю., Галинская О.О., Сигаев А.Б. // Балтийский государственный технический унивеситет. 2015. 104 с.
  8. Антипов В.В., Колобнев Н.И., Хохлатова Л.Б. // Авиационные материалы и технологии. 2012. № 5. С. 183.
  9. Овсянников Б.В. // Технология легких сплавов. 2014. № 1. С. 97.
  10. Kuang Q., Wang R., Peng C., Cai Z. // J. Alloys Compd. 2021. V. 883. P. 160937. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.160937
  11. Gancarz T., Dobosz A., Bogno P., Cempura G., Schell N., Chulist R., Henein H. // Materials Characterization. 2021. V. 178. P. 111290. https://doi.org/10.1016/j.matchar.2021.111290
  12. Степанова М.Г., Валяева В.И., Герчикова Н.С., Пархоменко Н.А. // Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов. 1983. № 7. С. 22.
  13. Бродова И.Г., Петрова А.Н., Ширинкина И.Г. // Известия РАН. Сер. физ. 2012. Т. 76. № 11. С. 1378.
  14. Furukawa M., Berbon P.B., Langdon T.G., Horita Z., Nemoto M., Tsenev N.K., Valiev R.Z. // Metall. Mater. Trans. A. 1998. V. 29. P. 169. https://doi.org/10.1007/s11661-998-0170-6
  15. Кайгородова Л.И., Распосиенко Д.Ю., Пушин В.Г., Пилюгин В.П., Смирнов С.В. // Физика металлов и металловедение. 2019. Т. 120. № 2. С. 169.
  16. Malikov A., Orishich A., Bulina N., Karpov E., Sharafutdinov M. // Mater. Sci. Eng. A. 2019. V. 765. P. 138302. https://doi.org/10.1016/j.msea.2019.138302
  17. Сивцова П.А., Шепелевич В.Г. Быстрозакаленные материалы и покрытия. // Сборник трудов 7-й Всероссийской с международным участием научно-технической конференции, Москва. 2008. С. 10.
  18. Шепелевич В.Г. // Вестник Белорусского государственного университета. Сер. 1. Физика. Математика. Информатика. 2014. № 2. С. 13.
  19. Ценев Н.К., Перевезенцев В.Н., Щербань М.Ю., Ценев А.Н. // Журнал технической физики. 2010. Т. 80. № 6. С. 68.
  20. Нохрин А.В., Шадрина Я.С., Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Бобров А.А., Лихницкий К.В. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2022. № 1. С. 24.
  21. Шепелевич В.Г., Бушкевич И.А., Вендлер Э., Ташлыкова-Бушкевич И.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2019. № 6. С. 101. https://doi.org/10.1134/S020735281906012X
  22. Столяр И.А., Шепелевич В.Г., Wendler E., Ташлыкова-Бушкевич И.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 7. С. 96. https://doi.org/10.31857/S1028096021070190
  23. Столяр И.А., Шепелевич В.Г., Ташлыкова-Бушкевич И.И., Wendler E. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2023. № 2. С. 23. https://doi.org/10.31857/S1028096023020139
  24. Mayer M. SIMNRA, a simulation program for the analysis of NRA, RBS and ERDA. New York: American Institute of Physics, 1999. 541 p.
  25. Gurbich A.F. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2010. V. 268. P. 1703. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2010.02.011
  26. Ташлыкова-Бушкевич И.И., Шепелевич В.Г., Столяр И.А., Романчук А.В., Япс А.Р. Быстрозакаленные материалы и покрытия. // Труды XVII Международной научно-технической конференции, Москва. 2020. С. 40.
  27. Вершинин Г.А. // Международный научно-исследовательский журнал. 2015. №. 8-2 (39). С. 95.
  28. Ташлыкова-Бушкевич И.И., Яковенко Ю.С., Шепелевич В.Г., Ташлыков И.С. // Физика и химия обработки материалов. 2016. № 3. С. 65.
  29. Schoeberl T., Kumar S. // J. Alloy Compd. 1997. V. 255. P. 135. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(96)02818-6
  30. Soni K.K., Williams D.B., Newbury D.E., Gillen G., Chi P., Bright D.S. // Metall. Mater. Trans. A. 1993. V. 24. P. 2279. https://doi.org/10.1007/BF02648601
  31. Harvey J.-P., Singh S., Oishi K., Acheson B., Turcotte R., Pilon D., Lavoie J., Gange B. // Mater. Des. 2021. V. 198. P. 109293. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.109293
  32. Елагин В.И., Захаров В.В., Павленко С.Г., Ростова Т.Д. // Физика металлов и металловедение. 1985. Т. 60. С. 97.
  33. Fuller C.B., Seidman D.N. // Acta Materialia. 2005. V. 53. P. 5415. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2005.08.015
  34. Wang Y., Zhang S., Wu R., Turakhodjaev N., Hou L., Zhang J., Betsofen S. // J. Mater. Sci. Technol. 2021. V. 61. P. 197. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2020.05.061
  35. Zhu Y., Zhou M., Geng Y., Zhang S., Xin T., Chen G., Zhou Y., Zhou X, Wu R., Shi Q. // J. Mater. Sci. Technol. 2024. V. 184. P. 245. https://doi.org/10.1016/j.jmst.2023.10.019
  36. Дехтяр И.Я. // УФН. 1957. Т. 62. С. 99.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Институт физики твердого тела РАН, Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).