OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 241 MATERIAL SCIENCE ных границ и другими факторами, что приводит к значительному увеличению прочности материалов [18]. Кроме того, использование методов ИПД способствует сегрегации легирующих элементов на границах зерен и формированию мелкодисперсных выделений вторичных фаз [19]. Совместно с ультрамелкозернистой структурой это обеспечивает дополнительный вклад в повышение прочностных характеристик металлов. В связи с этим особую актуальность приобретают исследования, направленные на анализ влияния различных механизмов упрочнения на прочностные свойства, включая УМЗ-сплавы. Для магниевых сплавов механизмы упрочнения изучались в работах [12, 20]. В работе [12] установлено, что в сплаве Mg-1Zn-0.2Ca микролегирование Zn и Ca способствует реализации механизма зернограничного упрочнения за счет измельчения структуры до МК-состояния в ходе всесторонней изотермической ковки. Это позволило увеличить механические свойства, при испытаниях на растяжение добиться значительного повышения условного предела текучести до 210 МПа, временного предела прочности до 260 МПа и относительного удлинения до 20 %. Авторы работы [21] исследовали влияние прессования на микроструктуру сплава Mg-Y-Gd-Zr, который дополнительно легировали Sm и Gd. Было установлено, что уменьшение размера зерна связано с величиной накопленной деформации. В работе также было исследовано влияние добавки Sm на кинетику распада магниевого твердого раствора в сплаве Mg-Y-Gd-Zr в деформированном состоянии. Показано, что после деформации сплавы Mg-Y-Gd-Zr и Mg-Y-GdSm-Zr дополнительно упрочнялись за счет твердого раствора. В работе [20] для сплава системы Mg-Zn-Ca был выявлен существенный вклад деформационного упрочнения в общую прочность сплава. Установлено, что применение комбинированного метода ИПД позволяет уменьшить средний размер зерна с 220 до 20 мкм, тем самым увеличивая предел прочности сплава с 144 до 233 МПа. Для анализа условий формирования прочного состояния в УМЗ-сплавах необходимо учитывать различные механизмы упрочнения, включающие и хорошо известные, связанные с влиянием УМЗ-структур. Поэтому вопросы по выявлению механизмов деформации и деформационного упрочнения магниевых сплавов, сформированных в условиях интенсивных деформаций, требуют изучения. Целью работы являлось установление механизмов деформационного упрочнения сплава МА20 при комбинированной ИПД и влияния термообработки на его структуру и свойства. Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи исследования: 1) провести оценку размера зерна в сплаве МА20 после применения метода ИПД; 2) провести механические испытания образцов сплава в различных состояниях для оценки прочности и пластичности сплава; 3) оценить вклады различных механизмов упрочнения (зернограничного, дислокационного и др.) в предел текучести сплава при термообработках; 4) установить интервал размера зерна, при котором происходит изменение механизмов деформационного упрочнения магниевого сплава МА20. Методика исследований Объектом исследования являлся промышленный магниевый сплав марки МА20 системы Mg-Zn-Zr-Ce, разработанный во Всероссийском научно-исследовательском институте авиационных материалов (Москва, Россия). Заготовку магниевого сплава получали переплавом (Россия, Москва, ОАО «ВИЛС») с последующей горячей прокаткой до толщины плиты 30 мм. Сплав имел следующий состав (масс. %): Mg – 98,0; Zn – 1,3; Ce – 0,1; Zr – 0,1 O – 0,5. УМЗ-состояние в магниевом сплаве МА20 получали с применением комбинированного метода ИПД, состоящего из 3abc-прессования и многоходовой прокатки [22]. На стадии abc-прессования заготовку осаждали в пресс-форме при температуре 250 °С, поворачивая ее на 90° после каждого цикла прессования. Общая логарифмическая деформация для всех этапов прессования составила 1,1. Прокатку предварительно нагретых до 250 °С образцов проводили при комнатной температуре до суммарной логарифмической степени деформации 1,5. С целью исследования влияния температуры финишной термической обработки на механические свойства магниевого сплава образцы
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1