Влияние динамического канально-углового прессования на относительную энергию границ зерен в гафниевой бронзе
Автор: Фалахутдинов Р.М., Попов В.В., Судакова С.А., Шорохов Е.В., Гаан К.В.
Журнал: Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия @vestnik-susu-metallurgy
Рубрика: Металловедение и термическая обработка
Статья в выпуске: 2 т.24, 2024 года.
Бесплатный доступ
Цель работы состоит в оценке относительной энергии границ зерен гафниевой бронзы, продеформированной методом динамического канально-углового прессования (ДКУП), с помощью сканирующей туннельной микроскопии. В процессе работы проведены следующие исследования. 1. Отработана методика пробоподготовки образцов Cu-Hf, подвергнутых интенсивной пластической деформации (ИПД) методом ДКУП, для последующих исследований методом туннельной сканирующей микроскопии, обеспечивающая усредненное значение среднеквадратичной шероховатости поверхности около 2 нм. 2. С помощью сканирующей туннельной микроскопии получены изображения структуры поверхности гафниевой бронзы, которые обработаны с помощью программы-приложения Gwyddion. В результате рассчитаны профили границ зерен, на основании которых вычислялись значения двугранных углов у дна канавок травления и рассчитывались относительные энергии границ зерен. 3. Установлено, что после деформации ДКУП средняя относительная энергия границ зерен почти в два раза превышает относительную энергию границ зерен поликристаллической меди. Таким образом, в результате ДКУП в образцах формируются неравновесные границы зерен. 4. Показано, что с увеличением числа проходов ДКУП происходит увеличение средней относительной энергии границ зерен, что свидетельствует об увеличении степени их неравновесности.
Гафниевая бронза, интенсивная пластическая деформация, сканирующая туннельная микроскопия, относительная свободная энергия
Короткий адрес: https://sciup.org/147243979
IDR: 147243979 | DOI: 10.14529/met240203
Список литературы Влияние динамического канально-углового прессования на относительную энергию границ зерен в гафниевой бронзе
- Осинцев О.Е., Федоров В.Н. Медь и медные сплавы: отечественные и зарубежные марки: справочник. М.: Машиностроение, 2004. 336 с.
- Influence with alloying with hafnium on the microstructure, texture and properties of Cu–Cr alloy after equal channel angular pressing / D. Shangina, Yu. Maksimenkova, N. Bochvar et al. // J. Mater. Sci. 2016. Vol. 51. P. 5493–5501. DOI: 10.1007/s10853-016-9854-2
- Влияние исходной обработки на структуру гафниевой бронзы при высокоскоростном прессовании / В.В. Попов, Е.Н. Попова, А.В. Столбовский и др. // Физика металлов и металловедение. 2020. Т. 121, № 5. С. 501–508. DOI: 10.31857/S0015323020050113
- Влияние исходного состояния на эволюцию структуры гафниевой бронзы при старении / Р.М. Фалахутдинов, В.В. Попов, Е.Н. Попова и др. // Физика металлов и металловедение. 2022. Т. 123, № 9. С. 962–970. DOI: 10.31857/S0015323022090030
- Nanomaterials by severe plastic deformation: review of historical developments and recent advances / K. Edalati, A. Bachmaier, V.A. Beloshenko et al. Materials Research Letters. 2022;10(4):163–256.
- Effect of deformation schedules and initial states on structure and properties of Cu–0.18% Zr alloy after high-pressure torsion and heating / S.V. Dobatkin, D.V. Shangina, N.R. Bochvar, M. Janecek // Mater. Sci. Eng. A. 2014. Vol. 598. P. 288–292. DOI: 10.1016/j.msea.2013.12.104
- Dobatkin S.V., Bochvar N.R., Shangina D.V. Aging Processes in Ultrafine-Grained Low-Alloyed Bronzes Subjected to Equal Channel Angular Pressing // Advanced engineering materials. 2015. Vol. 17, no. 12. P. 1862–1868. DOI: 10.1002/adem.201500099
- Wilde G., Rösner H., Divinski S. Internal Interfaces in Severely Deformed Metals and Alloys: Coupling of Kinetics, Structure and Strain with Properties and Performance // Materials Transactions. 2023. Vol. 64, no. 7. P. 1331–1345. DOI: 10.2320/matertrans.MT-MF2022009
- Nazarov A., Romanov A., Valiev R.Z. On the structure, stress fields and energy of nonequilibrium grain boundaries // Acta Metall. Mater. 1993. Vol. 41. P. 1033–1040. DOI: 10.1016/0956-7151(93)90152-I
- Nazarov A.A. Ensembles of gliding grain boundary dislocations in ultrafine grained materials produced by severe plastic deformation // Scripta Mater. 1997. Vol. 37, no. 8. P. 1155–1161.
- Producing Bulk Ultrafine-Grained Materials by Severe Plastic Deformation / R.Z. Valiev, Y. Estrin, Z. Horita et al. // JOM. 2006. Vol. 58. P. 33–39. DOI: 10.1007/s11837-006-0213-7
- Патент RU 2283717 C2. Способ динамической обработки материалов / Е.В. Шорохов, И.Н. Жгилев, Р.З. Валиев. Опубл. 20.09.2006, Бюл. № 26.
- Диаграммы состояния двойных металлических систем: справочник: в 3 т. / под общ. ред. Н.П. Лякишева. М.: Машиностроение, 1996. Т. 2. 1024 с.
- Amouyal Y., Rabkin E., Mishin Y. Correlation between Grain Boundary Energy and Geometry in Ni-rich NiAl // Acta Materialia. 2005. Vol. 53, iss. 14. P. 3795–3805. DOI: 10.1016/j.actamat.2005.04.043
- Measurement of the grain boundary energy of commercially pure grade 2 titanium at high temperature / C.C. Camilo, E.C. de Souza, P.L. Di Lorenzo, J.M.D. de Almeida Rollo // Braz. J. Biom. Eng. 2011. Vol. 27, no. 3. P. 175–181. DOI: 10.4322/rbeb.2011.014
- Amouyal Y., Rabkin E. A Scanning Force Microscopy Study of Grain Boundary Energy in Copper Subjected to Equal Channel Angular Pressing // Acta Materialia. 2007. Vol. 55, iss. 20. P. 6681–6689.
- Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976. 271 с.
- Применение сканирующей туннельной микроскопии для характеристики зеренно-субзеренной структуры СМК никеля после низкотемпературного отжига / П.В. Кузнецов, И.В. Петракова, Т.В. Рахматуллина и др. // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78, № 4. С. 26–34.
- Энергия внутренних границ раздела как характеристика эволюции структуры ультра-мелкозернистых меди и никеля после отжига / П.В. Кузнецов, Т.В. Рахматуллина, И.В. Беляева, А.В. Корзников // Физика металлов и металловедение. 2017. Т. 118, № 3. С. 255–262. DOI: 10.7868/S0015323017030111
- Применение сканирующей туннельной микроскопии для оценки степени неравновесности границ зерен в никеле, полученном кручением под высоким давлением / Е.В. Осинников, И.В. Блинов, А.Ю. Истомина, В.В. Попов // Вестник ЮУрГУ. Серия «Математика. Механика. Физика». 2022, Т. 14, № 3. С. 79–85. DOI: 10.14529/mmph220309
