ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 26 № 2 2024 178 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ щий характер микроструктуры сплава практически не меняется (рис. 2, а–г). На оптических изображениях после отжигов сформированная в результате экструзии бимодальная структура сплава сохраняется. Средний размер более крупных α-зерен для всех образцов, подвергнутых отжигам, составляет 17 мкм. Более мелкие α-зерна имеют размеры в диапазоне 0,2…5,0 мкм. При этом их средний размер после отжигов не меняется и составляет 1 мкм. УМЗ-состояние в сплаве Mg-2.9Y-1.3Nd после экструзии приводит к значительному повышению пределов текучести до σ02 = 150 МПа и прочности до σв = 230 MПа. Согласно данным работы [22] для крупнокристаллического рекристаллизованного состояния, которое получали отжигом экструдированного сплава при температуре 525 °С в течение 6 часов, предел текучести σ02 и предел прочности σв составили 220 и 340 МПа соответственно. Величина пластичности уменьшилась с 21 до 12 % при переходе от крупнокриста ллического к УМЗ-состоянию. На рис. 3 представлены ПЭМ-изображения микроструктуры магниевого сплава после отжи- гов при различной температуре. В результате отжига сплава при температуре 100 °С на светлопольных изображениях выделяются четыре типа интерметаллидных включений: частицы Mg24Y5 (рис. 3, а) и выделения β-, β′ - и β1-фаз (рис. 3, б), как и в состоянии после экструзии. При этом в отличие от экструдированного сплава средний размер частиц Mg24Y5 увеличивается до 0,9 мкм и отмечается некоторое увеличение ширины субзеренной β-границы, которая варьируется в переделах 0,4…0,5 мкм (рис. 3, а, б). Линейные размеры интерметаллидных выделений β′- и β1фаз не изменялись. Рост температуры до 300 °С приводит к дальнейшему увеличению среднего размера частиц Mg24Y5, от 0,9 до 1,2 мкм, а также к трансформации морфологии некоторых частиц из неправильных многоугольников в правильные четырехгранники (рис. 3, в), что свидетельствует о протекании рекристаллизации. В микроструктуре присутствуют все типы вторичных фаз, перечисленные выше (рис. 3, г–е). Происходит увеличение ширины сетки зеренной границы до 1,2–1,7 мкм, содержащей выделения β-фазы (рис. 3, г). На светлопольном ПЭМ-изображении (рис. 3 д, е) в изуализируются глобулярные выделения β′-фазы и β1-пластины. Одновременно с укрупнением частиц Mg24Y5 отмечается также значительное увеличение линейных размеров пластин β1-фазы: длины от 0,3 до 0,8 мкм и ширины от 0,04 до 0,07 мкм (рис. 3, д). Выделения β′-фазы имеют средний размер в поперечном сечении, равный 0,2 мкм (рис. 3, е). Отметим, что рядом с границами зерен были локализованы более мелкие β1-пластины (рис. 3, е), длина которых менялась в диапазоне 0,3…0,8 мкм, а ширина – 0,02…0,08 мкм. Согласно исследованиям авторов в работе [24], формирование пластинчатых β1-выделений связано с присутствием глобулярной β′-фазы. В работе [23] с помощью ПЭМ-исследований было установлено выделение β′- и β1-фаз в сплаве на основе системы Mg-Y-Nd при температуре 250 °С. Термическая обработка при указанной температуре приводит к формированию метастабильных β′- и β1-фаз, предшествующих образованию равновесной β-фазы. Показано, что β1-фаза представляет собой зародыши в β′-фазе и способна генерировать значительную энергию деформации сдвига. При отжиге 350 °С происходит значительное увеличение ширины непрерывной субзеренной границы до диапазона 0,8…1,7 мкм (рис. 3, ж). Средний размер длины пластин β1-фазы составил 0,6 мкм, ширины – 0,03 мкм, а выделений β′-фазы − 0,2 мкм (рис. 3, з). При температуре 350 °С происходит дальнейшее укрупнение интерметаллидных частиц Mg24Y5. Отжиг при 450 °С приводит к увеличению ширины сетки выделений β-фазы до 2 мкм. В данном случае большинство частиц Mg24Y5 имеют форму четырехгранников со средним размером 1,3 мкм. В локальных областях также присутствуют типичные области, состоящие из глобулярных выделений β′-фазы со средним поперечным размером ~ 0,2 мкм и β1-фазы, длина и ширина которых находились в диапазонах 0,6…0,7 и 0,02…0,05 мкм соответственно (рис. 3, и). Сами выделения β-фазы приобретали более выраженную форму ромбов (рис. 3, к). Отжиг при 450 °С способствует дальнейшему росту размеров частиц интерметаллидов Mg24Y5. Отметим, что при более высоких температурах термообработки эти выделения β1- и β′-фаз укрупняются или заменяются стабильной β-фазой согласно превращениям β′→ β или β1→ β [24, 27–30].
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1