OBRABOTKAMETALLOV Vol. 27 No. 4 2025 243 MATERIAL SCIENCE Результаты и их обсуждение На рис. 2, а показано оптическое изображение микроструктуры магниевого сплава МА20 в исходном крупнокристаллическом (КК) состоянии. Микроструктура сплава представлена равноосными зернами на основе α-твердого раствора легирующих элементов в магнии. Средний размер зерна, определённый методом секущей, составил 25,0 ± 10,0 мкм. Внутри зерен наблюдается большое количество частиц, в основном сферической формы, и области скопления частиц, которые равномерно распределены внутри зерен. Согласно данным из научной литературы, в сплавах системы Mg-Zn-Zr-Ce такие частицы идентифицируются как наноразмерные интерметаллиды MgZn2, CeZn3 и Ce3Zn11 [25]. Кроме того, в сплавах присутствуют частицы более крупных размеров – от 2 до 10 мкм, которые являются гидридами ZrH2 и Ce2H5 [22]. Частицы гидридов при деформации могут обретать дополнительную подвижность. Это, в свою очередь, приводит к их дальнейшей агломерации в процессе деформации, что оказывает влияние на уровень механических свойств. Так, авторами работы [26] была установлена роль влияния гидридов и растворенного водорода в магниевой матрице на механические свойства сплавов систем Mg-Al и Mg-Zn, Mg-Ca и Mg-RE. Было показано, что гидриды снижают механические свойства магниевых сплавов, поскольку являются центрами стока дислокаций, и это приводит к образованию трещин. Гидриды также агломерируются в процессе деформации. Это уменьшает пластичность материала и представляет собой существенный недостаток, который ограничивает практическое применение магниевых сплавов [27]. Рис. 2. Оптические изображения зеренной структуры магниевого сплава в различных состояниях: а – КК; б – МК; в – УМЗ. Частицы гидридов и интерметаллидов показаны стрелками Fig. 2. Optical images of the microstructure of the MA20 alloy in diff erent states: а – CG; б – FG; в – UFG. Particles of hydrides and intermetallics are indicated by arrows 20 мкм 20 мкм 20 мкм а б в Более подробное описание микроструктуры сплава МА20 проведено авторами данного исследования в работе [22]. Средний размер зерна после деформации 3abc-прессованием уменьшается. После 3abcпрессования формируется мелкокристаллическое (МК) состояние со средним размером зерна, равным 3,0 ± 1,5 мкм (рис. 2, б). Доля частиц гидридов и интерметаллидов не изменяется после деформационной обработки, большинство зерен неравноосные и имеют неправильную форму. Дальнейшая деформация прокаткой способствовала дополнительному измельчению микроструктуры первичной фазы до 1,0 ± 0,7 мкм (рис. 2, в), что соответствует УМЗ-состоянию. Согласно данным оптической металлографии (рис. 2), деформация прокаткой приводит к агломерированию частиц и гидридов, что может свидетельствовать об их высокой подвижности при ИПД [28]. Результаты ПЭМ-исследований микроструктуры сплава в КК-состоянии приведены на рис. 3. На светлопольных ПЭМ-изображениях наблюдаются равноосные зерна основной фазы на основе α-твердого раствора легирующих элементов магния (ГПУ-решетка) и включения частиц (рис. 3, а, д). В результате микродифракционного анализа в КК-сплаве были идентифицированы интерметаллиды MgZn2, CeZn3, Ce3Zn11 (рис. 3, б, е). На рис. 3, а, в–д представлены темнопольные и светлопольные изображения частиц MgZn2, CeZn3 и Ce3Zn11. Дополнительно проводили ЭДС-анализ, который показал, что в частицах MgZn2 соотношение магния и цинка (aт. %) составляет 1,5:2, что соответствует
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1