ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 4 2025 246 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ 1 мкм 1 мкм 1 мкм а б в Рис. 7. Светлопольные ПЭМ-изображения микроструктуры УМЗ-сплава после термической обработки: а – 200 °С, ячеисто-сетчатая дислокационная структура; б – 250 °С, сетчатая дислокационная структура; в – 300 °С, дислокационные скопления и клубки. Стрелками показана дислокационная субструктура Fig. 7. Bright-fi eld TEM images of the microstructure of the UFG alloy after heat treatment: a – 200 °С, cellular-network dislocation structure; б – 250 °С, network dislocation structure; в – 300 °С, dislocation clusters and tangles. Arrows indicate the dislocation substructure однако дислокационная субструктура остается преимущественно неизменной – ячеисто-сетчатой (рис. 7, а). Повышение температуры отжига до 250 °С приводит к увеличению размера зерна и дальнейшему уменьшению скалярной плотности дислокаций до 6·109 см–2, при этом дислокационная структура становится сетчатой с хаотическим распределением дислокаций в сетке (рис. 7, б). На ПЭМ-изображениях видно, что стр уктура сплава становится более однородной по объему, это свидетельствует о процессах начала рекристаллизации. Дальнейшее увеличение температуры отжига до 300 °С приводит к более интенсивным рекристаллизационным процессам в сплаве и существенному увеличению размера зерна. Сетчатая дислокационная структура преобразуется в отдельные скопления дислокаций. Плотность дислокаций уменьшается до 4·109 см–2 (рис. 7, в). После отжига при 200° С плотность дислокаций оказалась равной 9·109 см–2, что ниже, чем для УМЗ-состояния (2·1010 см–2). Увеличение температуры отжига до 250 и 300 °С изменяет скалярную плотность дислокаций до 6·109 см–2 (отжиг при 250 °С) и далее до 4·109 см−2 (отжиг при 300 °С) соответственно вследствие активации процесса возврата [31]. На рис. 8 представлена микроструктура крупнокристаллического (исходного) сплава после отжига при 500 °C. В этом состоянии структура имеет выраженный зеренный характер и состоит из равноосных α-зерен на основе твердого раствора магния (рис. 8, а). Средний размер зерна составляет 40,0 ± 15,0 мкм. Кроме того, по границам зерен наблюдается небольшое количество интерметаллидных частиц вторичных фаз, не растворившихся в процессе отжига. На ПЭМизображениях в объеме зерен фиксируются как отдельные дислокации, так и их скопления (рис. 8, б). Плотность дислокаций составила 8·108 см–2. На рис. 9, а представлены кривые растяжения образцов сплава. Механические испытания показали, что УМЗ-образец имеет максимальные значения пределов текучести и прочности (σ0,2 = 250 МПа и σВ = 270 МПа) по сравнению с состоянием МК (σ0,2 = 40 МПа и σВ = 220 МПа) и состоянием КК (σ0,2 = 250 МПа и σВ = 190 МПа). Предельная пластичность сплава для УМЗ-, МК- и КК-состояний составила 3, 9 и 13 % соответственно. Термическая обработка сплава в УМЗ-состоянии приводит к снижению прочностных свойств и повышению пластичности сплава (рис. 9, б). Отжиг при температуре 200 °С приводит к увеличению пластичности на 100 % и достижению высокой прочности, не изменяя при этом размера зерна. В этом случае σ0,2 и σВ уменьшаются незначительно – на 8 и 4 % соответственно по сравнению с УМЗ-состоянием (без отжига). Дальнейший отжиг сплава при 250 °С приводит к увеличению предельной
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1