ИЗУЧЕНИЕ ВЛИЯНИЯ ТРЁХСТУПЕНЧАТОЙ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ УПРОЧНЯЮЩИХ ЧАСТИЦ ТИПА (AlSi)3(Sc,Zr) И (Mg5Si6)В СПЛАВАХ СЕРИИ Al–Mg–Si, ЭКОНОМНО ЛЕГИРОВАННЫХ Sc И Zr: 10.25712/ASTU.1811-1416.2024.01.012

Евгений Владимирович  Арышенский; Максим Александрович  Лапшов; Сергей Валерьевич  Коновалов; Дмитрий Юрьевич  Распосиенко; Кирилл Александрович  Малкин; Владимир Викторович  Макаров

Авторы

Евгений Владимирович Арышенский Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия; Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0003-3875-7749
Максим Александрович Лапшов Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0002-3767-4004
Сергей Валерьевич Коновалов Сибирский государственный индустриальный университет, ул. Кирова, 42, 654007, Новокузнецк, Россия; Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0003-4809-8660
Дмитрий Юрьевич Распосиенко Институт физики металлов имени М.Н. Михеева Уральского отделения Российской академии наук, ул. С. Ковалевской, 18, 620108, Екатеринбург, Россия https://orcid.org/0000-0002-7670-9054
Кирилл Александрович Малкин Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0009-0001-6047-8191
Владимир Викторович Макаров Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королева, Московское шоссе, 34, 443086, Самара, Россия https://orcid.org/0000-0002-7306-3657

Ключевые слова:

авиали, скандий, легирующие компоненты, термическая обработка, просвечивающая микроскопия, механические свойства, упрочнение

Аннотация

Проведено исследование сплава _0,6Mg₁Si, с добавками скандия (0,05 %) и циркония (0,15 %), и изучены особенности его упрочнения как с помощью β''-фазы (Mg₅Si₆), так и Al₃Sc (и ее модификации). Для сплава _0,6Mg₁Si_0,05Sc_0,15Zr многоступенчатая термическая обработка была осуществлена следующим образом: 550 °С 8 ч + 440 °С 8 ч + 500 °С 0,5 ч + 180 °С 5 ч, для сплава _0,6Mg₁Si: 550 °С 8 ч + 180 °С 5 ч. Изучение мелкодисперсных упрочняющих частиц проводилось с помощью просвечивающей электронной микроскопии. Кроме того, после каждого этапа термической обработки определялись механические свойства. Было установлено, что без применения термической обработки добавки Sc и Zr способствуют увеличению предела текучести в 3 раза и предела прочности в 2 раза. После термической обработки базовый сплав показывает большие прочностные показатели, чем легированный цирконием и скандием. Более низкие значения прочности связанны прежде всего с тем, что при естественном старении формируется в сплаве с добавками скандия формируется меньшее количество β''-фазы (Mg₅Si₆) чем в базовом сплаве. Это связано с тем, что в сплаве с содержанием скандия невозможно проведение полноценной закалки, так как она будет вызвать растворение образовавшихся частиц (AlSi)₃(Sc,Zr). В тоже время количество частиц формирующихся в ходе термической обработки частиц (AlSi)₃(Sc,Zr) достаточно мало кроме того они имею неравноостную форму и не вносят заметного вклада в упрочнение.