ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 3 2025 242 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ное снижение предела прочности при растяжении (от 120,24 до 126,16 МПа) по сравнению с увеличением твердости (от 145,16 до 163,40 HB). Снижение предела прочности при растяжении нанокомпозита Al7075-T6 при армировании более чем 2 % SiC и постоянном содержании графена 1 % может быть связано с увеличением хрупкости материала, вызванным концентрацией напряжений вокруг частиц SiC. Полученные результаты подчеркивают важность сбалансированного подхода при разработке нанокомпозитов для поиска оптимального сочетания твердости и предела прочности при растяжении. Для достижения желаемых характеристик нанокомпозитов на основе сплава Al7075 необходимо тщательно подбирать соотношение армирующих элементов. Оптимальное сочетание упрочняющих элементов (графена и SiC) позволяет добиться синергетического эффекта, приводящего к улучшению механических свойств композита. В рамках данного исследования образец № 7 (Al7075 + 0,5 масс. % графена + 3 масс. % SiC) продемонстрировал наилучший баланс между пределом прочности при растяжении (156,62 МПа) и твердостью (155,52 HB). Повышение механических характеристик композита на основе сплава Al7075-T6 при добавлении SiC и графена объясняется следующими факторами: – высокая твердость и модуль упругости SiC способствуют эффективной передаче нагрузки от матрицы к упрочняющим частицам, препятствуя пластической деформации; – SiC способствует измельчению зерна металлической матрицы; – высокая прочность на растяжение и большая площадь поверхности графена улучшают межфазную адгезию и предотвращают образование трещин; – различия в коэффициентах теплового расширения между матрицей и армирующими элементами приводят к возникновению дислокаций, которые затрудняют пластическую деформацию. Таким образом, совместное использование карбида кремния и графена позволяет повысить предел прочности при растяжении, твердость и износостойкость композита. Полученные результаты свидетельствуют о том, что предел прочности при растяжении и твердость гибридных нанокомпозитов выше, чем у неармированного сплава Al7075, и они увеличиваются с ростом суммарной объемной доли гибридного упрочнителя. В следующем подразделе на основе данных микроструктурного анализа и исследования поверхности излома будет проведено обсуждение взаимосвязи между механическими свойствами и однородностью распределения наночастиц, пористостью и агломерацией. Однородное распределение наночастиц способствует эффективному торможению движения дислокаций. Микроструктурный анализ и анализ поверхности разрушения нанокомпозитов Для объяснения различий в механических свойствах, наблюдавшихся для различных составов композитов, был проведен анализ микроструктуры и морфологии поверхности разрушения образцов. В частности, наивысший предел прочности при растяжении (156,62 МПа) и твердость (155,52 HB), продемонстрированные образцом № 7 (Al7075 + 0,5 масс. %Gr + 3 масс. % SiC), были проанализированы на основе данных ска- а б в г Рис. 3. Микрофотографии, полученные с помощью СЭМ, поверхности излома после испытания на растяжение образца № 7 Fig. 3. SEM images of fractured surfaces after tensile testing for Specimen 7
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1