ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 27 № 4 2025 248 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Т а б л и ц а 1 Ta b l e 1 Механические и структурные характеристики сплава МА20 Mechanical and structural properties of MA20 alloy Номер Состояние сплава Средний размер зерна, мкм σ0,2, МПа σВ, МПа δ, % Скалярная плотность дислокаций, 〈ρ〉, см–2 Тип дислокационной субструктуры 1 КК + отжиг, 500 °С 40,0 ± 15,0 60 180 25 8·108 Отдельные дислокации и дислокационные скопления 2 КК 25,0 ± 10,0 90 190 13 4·10 9 Дислокационные скопления 3 УМЗ + отжиг, 300 °С 7,0 ± 5,0 150 220 17 4·109 Дислокационные скопления и клубки 4 МК 3,0 ± 2,0 140 220 9 5·10 9 Сетчатая дислокационная субструктура 5 УМЗ + отжиг, 250 °С 1,5 ± 0,8 210 250 11 6·109 Сетчатая дислокационная структура и дислокационные скопления 6 УМЗ + отжиг, 200 °С 1,0 ± 0,7 230 260 6 9·109 Сетчатая дислокационная субструктура 7 УМЗ 1,0 ± 0,7 250 270 3 2·1010 Ячеисто-сетчатая дислокационная субструктура Примечание: σ0,2 – условный предел текучести; σВ – временной предел прочности; δ – относительное удлинение. как напряжение трения кристаллической решетки, дислокационное и зернограничное упрочнения, в предел текучести сплава: îáù 0 äèñ çåð, = + + σ σ σ σ (2) где σобщ – расчетный предел текучести сплава; σ0 – напряжение, обусловленное скольжением дислокаций в монокристалле, а также твердорастворным и дисперсионным упрочнением; σдис – дислокационное упрочнение; σзер – зернограничное упрочнение. Известно, что основным механизмом упрочнения в УМЗ-металлах и сплавах является зернограничное упрочнение, описываемое уравнением Холла – Петча [18, 19, 33]. Механизмами деформационного упрочнения в магниевых сплавах также служат дислокационное скольжение и двойникование [34]. В работе [35] было продемонстрировано, что основным механизмом упрочнения образцов экструдированного сплава AZ31 при циклической деформации по схеме «сжатие – растяжение» является двойникование. Обычно активное двойникование в магниевых сплавах способствует эффективному измельчению зерна даже при малых степенях деформации. В работе [36] ис следовали сплав ZK60 в МК-состоянии (средний размер зерна − 3 мкм), полученный методом экструзии. Было установлено, что сплав деформируется за счет двойникования и базового скольжения при высоких скоростях деформации (ε = 103 с–1), однако при меньших скоростях (ε = 101 с–1) механизм двойникования подавляется, что приводит к резкому снижению пластичности магниевого сплава. В работе [37] зернограничное упрочнение для магниевого сплава определяли с помощью соотношения Холла – Петча: 1/2 çåð Kd − = σ , (3) где K – константа Холла – Петча; d – средний размер зерна основной фазы. На основе полученных экспериментальных данных (табл. 1) была построена зависимость условного предела текучести σ0,2 от d –1/2 (рис. 10). В интервале размеров зерен 1…40 мкм зависимость σ0,2 от d –1/2 имеет линейный харак-
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1