Вплив деформації холодною прокаткою на мікроструктуру та механічні властивості напиленого сплаву Al–Zn–Mg–Cu

Анотація

Вплив деформації холодною прокаткою на мікроструктуру та механічні властивості сплаву Al–9.8Zn–2.3Mg–1.7Cu, отриманого методом розпилення та екструзії, досліджено за допомогою різних методів аналізу, включаючи дифракцію зворотного розсіювання електронів (EBSD), випробування на розтяг, просвітлювальну електронну мікроскопію (ТЕМ) та растрову електронну мікроскопію (SEM). Було розроблено дві схеми випробувань (термічна обробка та деформація). За першою схемою (обробка розчином + холодна прокатка + старіння) матеріал нагрівали при 480 °C протягом 90 хв, потім загартовували водою при кімнатній температурі, після чого піддавали 10% деформації холодною прокаткою і витримували при 120 °C протягом 24 год. Друга схема (обробка розчином + витримка) передбачала нагрівання і витримку за тих самих режимів, що і в першій групі. Результати показали, що, в порівнянні зі зразками після обробки розчином і старіння, відсоток субзерен в зразках після деформації холодною прокаткою (обробка розчином + холодна прокатка + старіння) збільшився з 33 до 66%. Водночас типовий розмір зерна зменшився з 4,67 мкм до 4,37 мкм. Залишки включень є дрібнішими та більш диспергованими у зразках, деформованих холодною прокаткою. Розсіяні включення обмежують рух дислокацій та сприяють узгодженості розсіювання дислокацій. Крім того, механічні характеристики сплаву значно покращуються завдяки деформації холодною прокаткою, яка збільшує границю міцності з 655 до 709 МПа, границю текучості з 617 МПа до 683 МПа та відносне подовження зразків з 12,8 до 13,2%. Дрібнозернистість, осадка та дислокаційне зміцнення є основними механізмами зміцнення в сплаві Al–Zn–Mg–Cu.