Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРЯЧЕПРЕССОВАННЫХ СПЛАВОВ Mg–Y–Gd–Zr, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ЛЕГИРОВАННЫХ САМАРИЕМ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРЯЧЕПРЕССОВАННЫХ СПЛАВОВ Mg–Y–Gd–Zr, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ЛЕГИРОВАННЫХ САМАРИЕМ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
37
7
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
магниевые сплавы / редкоземельные металлы / распад твердого раствора / механические свойства / magnesium alloys / rare earth metals / decomposition of solid solution / mechanical properties

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Елена Александровна Лукьянова, Лазарь Леонович Рохлин, Ирина Евгеньевна Тарытина, Татьяна Владимировна Добаткина, Наталья Сергеевна Мартыненко

В работе исследовано влияние добавки самария в качестве дополнительного легирующего элемента на микроструктуру, кинетику распада пересыщенного магниевого твердого раствора и механические свойства сплавов системы Mg–Y–Gd–Zr в горячепрессованном состоянии. Показано, что в сплавах без самария и с различным его содержанием рекристаллизация в процессе горячего прессования протекает не одинаково. После горячего прессования сплавы Mg–Y–Gd–Zr и Mg–Y– Gd–Sm–Zr дополнительно упрочняются за счет распада пересыщенного магниевого твердого раствора, при этом самарий влияет на характер упрочнения сплавов при старении. Установлено, что сплавы, содержащие самарий, упрочняются быстрее, а максимум упрочнения достигается при более коротких выдержках старения. Определены механические свойства горячепрессованных сплавов Mg–Y–Gd–Zr с самарием при комнатной и повышенных до 300 °С температурах. Показана эффективность и целесообразность использования самария в сплавах с иттрием и гадолинием как дополнительного элемента, так и в качестве частичной замены более дорогостоящих редкоземельных металлов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Елена Александровна Лукьянова, Лазарь Леонович Рохлин, Ирина Евгеньевна Тарытина, Татьяна Владимировна Добаткина, Наталья Сергеевна Мартыненко

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Study of Mg–Y–Gd–Zr Hot-Extruded Alloys Additionally Dopped with Samarium

The effect of the introduction of samarium as an additional alloying element on the microstructure, decomposition kinetics of a supersaturated magnesium solid solution and mechanical properties of Mg–Y–Gd–Zr alloys in a hot-extruded state was studied in the framework of this paper. It was shown that recrystallization during hot extrusion does not proceed in the same way in alloys without samarium and with different samarium contents. Hot extrusion hardens the Mg–Y–Gd–Zr and Mg–Y–Gd–Sm–Zr alloys additionally due to the decomposition of the supersaturated magnesium solid solution, while samarium infl uences the nature of strengthening of the alloys during aging. It was established that Sm-bearing alloys harden faster, and the maximum strength is achieved within shorter aging times. The mechanical properties of Mg–Y–Gd–Zr hot-extruded alloys doped with samarium were determined at room and elevated temperatures up to 300 °C. The effectiveness and feasibility of using samarium in alloys with yttrium and gadolinium, both as an additional element and for partial replacement of more expensive rare earth metals, was demonstrated.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРЯЧЕПРЕССОВАННЫХ СПЛАВОВ Mg–Y–Gd–Zr, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ЛЕГИРОВАННЫХ САМАРИЕМ»

_ МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ _

Научный редактор раздела докт. техн. наук В.В. Захаров

УДК 669.721:669.85/86

DOI: 10.24412/0321-4664-2023-4-19-33

ИССЛЕДОВАНИЕ ГОРЯЧЕПРЕССОВАННЫХ СПЛАВОВ Мд-У-О^г, ДОПОЛНИТЕЛЬНО ЛЕГИРОВАННЫХ САМАРИЕМ

Елена Александровна Лукьянова, канд. техн. наук, \Лазарь Леонович Рохлин\, докт. техн. наук, Ирина Евгеньевна Тарытина, Татьяна Владимировна Добаткина, канд. техн. наук, Наталья Сергеевна Мартыненко, канд. техн. наук, Ольга Владиславовна Рыбальченко, канд. техн. наук, Диана Ривовна Темралиева,

Петр Борисович Страумал, канд. физ.-мат. наук, Александр Сергеевич Баикин, канд. техн. наук, Алла Алексеевна Фомина, Сергей Владимирович Добаткин, докт. техн. наук.

Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН, Москва, Россия, e-mail: helenelukyanova@gmail.com

Аннотация. В работе исследовано влияние добавки самария в качестве дополнительного легирующего элемента на микроструктуру, кинетику распада пересыщенного магниевого твердого раствора и механические свойства сплавов системы Mg-Y-Gd-Zr в горячепрессованном состоянии. Показано, что в сплавах без самария и с различным его содержанием рекристаллизация в процессе горячего прессования протекает не одинаково. После горячего прессования сплавы Mg-Y-Gd-Zr и Mg-Y-Gd-Sm-Zr дополнительно упрочняются за счет распада пересыщенного магниевого твердого раствора, при этом самарий влияет на характер упрочнения сплавов при старении. Установлено, что сплавы, содержащие самарий, упрочняются быстрее, а максимум упрочнения достигается при более коротких выдержках старения. Определены механические свойства горячепрессованных сплавов Mg-Y-Gd-Zr с самарием при комнатной и повышенных до 300 °С температурах. Показана эффективность и целесообразность использования самария в сплавах с иттрием и гадолинием как дополнительного элемента, так и в качестве частичной замены более дорогостоящих редкоземельных металлов.

Ключевые слова: магниевые сплавы; редкоземельные металлы; распад твердого раствора, механические свойства

Study of Mg-Y-Gd-Zr Hot-Extruded Alloys Additionally Dopped with Samarium.

Cand. of Sci. (Eng.) Elena A. Lukyanova, Dr. of Sci. (Eng.) \ Lazar L. Rokhlin\, Irina E. Tarytina, Cand. of Sci. (Eng.) Tatyana V. Dobatkina, Cand. of Sci. (Eng.) Natalya S. Martynenko, Cand. of Sci. (Eng.) Olga V. Rybalchenko, Diana R. Temralieva, Cand. of Sci. (Physics and Mathematics) Petr B. Straumal, Cand. of Sci. (Eng.) Alexander S. Baikin, Alla A. Fomina, Dr. of Sci. (Eng.) Sergey V. Dobatkin

Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science RAS, Moscow, Russia, e-mail: helenelukyanova@gmail.com

Abstract. The effect of the introduction of samarium as an additional alloying element on the microstructure, decomposition kinetics of a supersaturated magnesium solid solution and mechanical properties of Mg-Y-Gd-Zr alloys in a hot-extruded state was studied in the framework of this paper. It was shown that recrystallization during hot extrusion does not proceed in the same way in alloys without samarium and with different samarium contents. Hot

extrusion hardens the Mg-Y-Gd-Zr and Mg-Y-Gd-Sm-Zr alloys additionally due to the decomposition of the supersaturated magnesium solid solution, while samarium influences the nature of strengthening of the alloys during aging. It was established that Sm-bearing alloys harden faster, and the maximum strength is achieved within shorter aging times. The mechanical properties of Mg-Y-Gd-Zr hot-extruded alloys doped with samarium were determined at room and elevated temperatures up to 300 °C. The effectiveness and feasibility of using samarium in alloys with yttrium and gadolinium, both as an additional element and for partial replacement of more expensive rare earth metals, was demonstrated.

Keywords: magnesium alloys; rare earth metals; decomposition of solid solution, mechanical properties

Введение

Обладая низкой плотностью, высокой удельной прочностью и демпфирующей способностью, магниевые сплавы остаются одними из наиболее перспективных конструкционных материалов. Благодаря увеличению весовой эффективности при использовании изделий из магниевых сплавов, снижается расход топлива, повышаются динамические характеристики машин и летательных аппаратов особенно в таких отраслях, как автомобилестроение и авиакосмическая техника, где магниевые сплавы давно успешно применяются [1-6]. Кроме того, в последнее время магниевые сплавы рассматриваются и как биорезорбируемые материалы медицинского назначения [7-9]. Для повышения эффективного применения магниевых сплавов необходимо совершенствовать их составы и технологии обработки. Высокие прочностные свойства магниевых сплавов как при близких к комнатной, так и при повышенных температурах (до 300 °С), обеспечиваются с введением в магний редкоземельных металлов (РЗМ) [5]. Последние имеют переменную растворимость в твердом магнии, которая уменьшается с понижением температуры, тем самым предопределяя дисперсионный механизм упрочнения при распаде пересыщенного магниевого твердого раствора в процессе старения. В основном, современные разработки и исследования сосредоточены на сплавах, содержащих в качестве основных легирующих компонентов иттрий и гадолиний [10-21]. Иттрий и гадолиний принадлежат к одной и той же иттриевой подгруппе редкоземельных металлов и оба одинаково значительно улучшают прочностные свойства магния. Тем не менее, учитывая мак-

симальную растворимость иттрия (12 % мас.1) и гадолиния (23,3 %) в магнии [5], для обеспечения большей прочности требуется введение этих элементов в значительных количествах, что приводит к удорожанию сплавов. Одним из сплавов системы Mg-Y-Gd-Zr, который в горячепрессованном состоянии обладает высокой прочностью, является сплав ИМВ7-1, содержащий 5,0-6,5 % У, 3,5-5,5 % Gd и 0,15-0,7 % Zr [22-25]. Однако важной задачей является изучение влияния дополнительного легирования магниевых сплавов с иттрием и гадолинием другими РЗМ, чье действие на магний отлично от действия иттрия и гадолиния. Таким элементом можно рассматривать самарий, который имеет меньшую, чем иттрий и гадолиний, максимальную растворимость в твердом магнии (5,8 % [5]) и также является хорошим для него упрочнителем [26, 27]. Ранее в работах [28, 29] в системе Mg-Y-Gd-Sm в области, богатой магнием, были установлены фазовые равновесия и определена растворимость самария в твердом растворе на основе магния, содержащем иттрий и гадолиний. Влияние самария на иттриево-гадолини-евые магниевые сплавы изучалось в работах [30-34]. В работах [30, 31] рассматривались сплавы с большим содержанием гадолиния Мд-8 % Gd-4 % У-1 % Sm-0,5 % Zr и Мд-11 % Gd-2 % У-3 % Sm-0,5 % Zr, где исследовались механические свойства сплавов преимущественно при повышенных температурах и сопротивление ползучести. В литых сплавах Мд-5,5 % У-5,5 % Gd-3 % Sm-0,7 % Zr и Мд-7,5 % У-7,5 % Gd-5 % Sm-0,7 % Zr

1 Здесь и далее по тексту составы сплавов представлены в % мас., если не указано иное.

изучалось влияние самария на механические свойства при растяжении и сжатии и кинетику упрочнения при старении [32]. В общем, исследования [30-32] были сосредоточены на достаточно богатых РЗМ составах (более 13 % ЕРЗМ), а сплавы при испытаниях на растяжение показали низкую пластичность. Менее легированные РЗМ сплавы Mg-6 % Gd-3 % Y-3 % Sm-0,5 % Zr и Mg-5,5 % Gd-3 % Y-1 % Sm-0,5 % Zr изучались в работах [33, 34]. Авторы рассматривали механизмы динамической рекристаллизации, изменение микроструктуры и продукты распада магниевого твердого раствора при деформации. Уровень механических свойств полученных сплавов в них не приводится. Целью настоящей работы являлось исследование влияния небольших добавок самария (до 2,5 %) на микроструктуру, кинетику распада магниевого твердого раствора при старении и механические свойства, в том числе при повышенных температурах, низколегированных сплавов типа ИМВ7-1 в горячепрессованном состоянии.

Материалы и методы исследования

В работе исследованы сплавы с различным содержанием иттрия, гадолиния и самария:

1) Mg-3,2 % Y-5,3 % Gd-0,4 % Zr - сплав, близкий к сплаву ИМВ7-1, без добавки самария;

2) Mg-3,3 % Y-5,4 % Gd-1,7 % Sm-0,7 % Zr -сплав с таким же содержанием иттрия и гадолиния и с небольшой добавкой самария в пределах совместной максимальной растворимости РЗМ в магниевом твердом растворе [29];

3) Mg-1,9 % Y-3,7 % Gd-2,5 % Sm-0,4 % Zr -сплав с меньшим содержанием иттрия и гадолиния, чем в сплаве ИМВ7-1, и с большим количеством самария, но также в пределах их совместной растворимости в твердом магнии.

Выплавку сплавов осуществляли в электрической печи сопротивления в железном тигле под покровным флюсом ВИ-2, состоящим из 38-46 % MgCl2, 32-40 % KCl, 3-5 % CaF2, 5-8 % BaCl2, 1,5 % MgO, < 8 % (NaCl + CaCl2), для предотвращения возгорания расплава. В качестве шихтовых материалов использовали магний Мг95 (>99,95 % Mg), самарий СмМ-1 (>99,83 % Sm), иттрий ИтМ-1 (>99,83 % Y), гадолиний ГдМ-1 (>99,85 % Gd). РЗМ и цирконий вводили в виде лигатур:

Mg-43,6 % Sm, Mg-39,15 % Gd, Mg-47,7 % Y, Mg-9,6 % Zr. Расплав отливали в стальную изложницу диаметром 52 мм, которую предварительно нагревали до 350 °С. Химический анализ отливок проводили методом атомно-эмиссионной спектроскопии с использованием индуктивно-связанной плазмы (Inductivity Coupled Plasma-Atomic Spectrometer) на приборе ULTIMA 2C, Jobin-YvonFirm.

Слитки всех трех сплавов гомогенизировали при 515 °С в течение 6 ч для приведения структуры сплавов в равновесное состояние. Последующее охлаждение слитков на воздухе способствовало образованию в них пересыщенного магниевого твердого раствора. Полученные слитки диаметром 52 мм подвергали горячему прессованию на вертикальном гидравлическом прессе усилием 1,6 МН в прутки диаметром 14 мм, обеспечив в них степень деформации ~ 93 % (коэффициент вытяжки ~ 13,8). Прессование проводили при 430 ± 10 °С с температурой контейнера на 20-40 °С ниже температуры нагрева слитков с последующим охлаждением на воздухе. Учитывая достаточную для устойчивости к распаду магниевого твердого раствора скорость охлаждения на воздухе, дополнительная закалка не требовалась.

Микроструктурный анализ сплавов проводили на световом микроскопе Neophot 2, NU-2E (VEB Carl Zeis, Jena, Германия) после химического травления с использованием 60 % этиленгликоля, 20 % уксусной кислоты, 1 % азотной кислоты, 19 % воды для выявления зеренной структуры. Структурные элементы измеряли методом случайных секущих с использованием программного обеспечения NEXSYS ImageExpert™ Pro 3.

Просвечивающую электронную микроскопию (ПЭМ) образцов выполняли на электронном микроскопе JEM-2100 с ускоряющим напряжением 200 кВ. Утонение фольг сплавов для наблюдения осуществляли механической шлифовкой с последующей ионной бомбардировкой на установке GATAN 600.

Кинетику распада магниевого твердого раствора сплавов после горячего прессования изучали методами измерения твердости и удельного электросопротивления в процессе изотермического старения при температуре 200 °С с выдержками до 128 ч. Твердость опре-

деляли по методу Бринелля (ГОСТ 9012-59) на приборе ТШ-2М под нагрузкой 250 кг с использованием в качестве индентора стального шарика диаметром 5 мм. Удельное электросопротивление сплавов измеряли на микроомметре БСЗ-010-2 при комнатной температуре на цилиндрических образцах диаметром 6 мм. Расстояние между клеммами, на которых устанавливался образец, составляло 21,8 мм, погрешность измерений не превышала ± 0,7 %.

Механические свойства исследуемых сплавов определяли непосредственно после горячего прессования и дополнительного старения. Испытания на растяжение проводили при комнатной (ГОСТ 1497-84) и повышенных до 300 °С температурах (ГОСТ 9651-89) на универсальной испытательной машине 1пб1гоп 3382 со скоростью нагружения 1 мм/мин на цилиндрических образцах диаметром 5 мм и рабочей длиной 28 мм.

Результаты исследования

На рис. 1 представлена микроструктура сплавов после горячего прессования в направлении, параллельном оси деформации. Микроструктура всех трех сплавов состояла из светлых зерен магниевого твердого раствора с включениями черных кристаллов фазы а-гг, при этом интерметаллидных фаз, богатых РЗМ, в оптическом микроскопе не наблюдали. Исследование микроструктуры показало, что рекристаллизация в процессе деформации в зависимости от содержания самария в сплавах протекает не одинаково. Структура сплава Мд-3,2 % У-5,3 % Gd-0,4 % гг без добавки самария состояла из полностью рекристал-лизованных равноосных зерен со средним размером 7,93 ± 0,23 мкм. Сплав с добавкой 1,7 % Бт также был полностью рекристал-лизованным, но имел более мелкое зерно размером 2,94 ± 0,06 мкм. Структура менее легированного сплава Мд-1,9 % У-3,7 % Gd-2,5 % Бт-0,4 % гг с наибольшим содержанием самария была частично рекристалли-зованной и состояла как из вытянутых вдоль направления прессования деформированных зерен, так и мелких рекристаллизованных зерен размером 2,87 ± 0,08 мкм. Таким образом, с увеличением содержания самария рекри-

сталлизация в сплавах Mg-Y-Gd-Zr замедляется и с большим его содержанием протекает не полностью.

Рис.1. Микроструктура горячепрессованных сплавов Мд-3,2 % У-5,3 % Gd-0,4 % 2г (а), Мд-3,3 % У-5,4 % Gd-1,7 % Бт-0,7 % 2г (б) и Мд-1,9 % У-3,7 % Gd-2,5 % Бт-0,4 % 2г (в) в продольном направлении

На рис. 2 показаны кривые изменения твердости и удельного электросопротивления горя-чепрессованных сплавов в процессе изотермического старения при 200 °С. Температура старения была выбрана на основе проведенных ранее исследований кинетики старения горячепрессованной плиты из сплава ИМВ7-1, в которых было показано, что данная температура обеспечивала максимальное упрочнение при старении [23]. Измерение твердости показало, что все сплавы значительно упроч-

Горячепрессованное состояние

1 10 Время старения, ч

б

Рис. 2. Влияние продолжительности старения при 200 °С на твердость (а) и удельное электросопротивление (б) горячепрессованных сплавов Мд-У^а-2г и Мд-У^а-Бт^г

няются при старении, но характер ее изменения в зависимости от состава сплава не одинаков. Для сплава Мд-3,2 % У-5,3 % Gd-0,4 % гг без добавки самария в изменении твердости с увеличением продолжительности старения прослеживаются две стадии. На первой стадии имеет место небольшое повышение твердости, после чего она устанавливается приблизительно на постоянном уровне при выдержке до 8 ч. Затем, на второй стадии происходит более существенное возрастание твердости, достигая максимума при 64 ч с крутым пиком, и последующее ее снижение. В сплаве с добавкой 1,7 % Бт твердость достигает более высоких значений, в характере ее изменения также прослеживается двуста-дийность, однако на первой стадии повышение твердости происходит быстрее, а участок, где она имеет постоянные значения, отсутствует. Максимальная твердость при этом достигается быстрее и соответствует выдержке 32 ч. Твердость сплава Мд-1,9 % У-3,7 % Gd-2,5 % Бт-0,4 % гг возрастает практически непрерывно, начиная с самой наименьшей выдержки, достигает максимума при 32 ч и снижается, а пик кривой выглядит более сглаженным. Таким образом, с увеличением содержания самария твердость возрастает быстрее, а достижение максимума смещается в сторону меньших выдержек.

Удельное электросопротивление сплавов при старении только снижается, что говорит о том, что в сплавах в горячепрессованном состоянии происходит обеднение магниевого твердого раствора РЗМ в результате его распада. В кривых изменения удельного электросопротивления также прослеживаются две стадии. На первой стадии удельное электросопротивление снижается слабо или остается постоянным в определенном диапазоне выдержек. Для сплава без добавки самария вплоть до выдержки 16 ч сопротивление практически не изменяется. Затем на второй стадии происходит значительное снижение удельного электросопротивления, а в сплавах с добавками самария оно начинается раньше уже после выдержки 4 ч. При этом в сплавах Мд-3,2 % У-5,3 % Gd-0,4 % гг и Мд-3,3 % У-5,4 % Gd-1,7 % Бт-0,7 % гг при наибольшей выдержке 128 ч значения

удельного сопротивления близки и стремятся к равновесному состоянию. В общем, добавка самария способствует ускорению распада твердого раствора на основе магния в горяче-прессованных сплавах с иттрием и гадолинием. Установленные закономерности кинетики распада пересыщенного магниевого твердого раствора в горячепрессованных сплавах в зависимости от содержания и соотношения самария к иттрию и гадолинию может быть в согласии с различным характером протекания рекристаллизации в этих сплавах.

Особенности превращений в структуре горячепрессованного сплава Мд-1,9 % У-3,7 % Gd-2,5 % Бт-0,4 % гг, происходящие при распаде пересыщенного магниевого

твердого раствора, анализировали методом ПЭМ (рис. 3). В исходном горячепрессован-ном состоянии в пределах зерен магниевого твердого раствора наблюдали дислокационную структуру без заметных выделений богатых РЗМ фаз (рис. 3, а). На дифракционной картине при этом присутствовали вытянутые сверхструктурные рефлексы, которые располагались на серединах отрезков в обратной решетке, соединяющих центральный рефлекс с рефлексами призматических плоскостей (100) магниевого твердого раствора (рис. 3, б). Такого рода положение сверхструктурных рефлексов свидетельствует об образовании упорядоченной по типу D01g Р"-фазы, а их растянутость рассматривается как признак упо-

Рис. 3. Электронные микроструктуры (а, в, д) и микродифракции (б, г, е) горячепрессованного сплава Мд-1,9 % У-3,7 % Gd-2,5 % Бт-0,4 % 2г в исходном состоянии (а, б), после старения при 200 °С, 64 ч (в, г) и при 250 °С, 24 ч (д, е)

рядочения ближнего порядка. После старения при 200 °С в течение 64 ч, соответствующего достижению наибольших значений твердости, в структуре присутствуют пластинчатые выделения, расположенные как в теле магниевого зерна, так и по его границам (рис. 3, в). Частицы на границах зерен магниевого твердого раствора были крупнее (до 0,1 мкм) и имели более четкие контуры, вокруг наблюдались зоны, свободные от выделений. В пределах зерен магниевого твердого раствора выделения выглядели размытыми, а их размер не превышал 50 нм. Электронная дифракция, снятая от области внутри зерна, показала, что сверхструктурные рефлексы трансформируются в точечные и располагаются в базисной плоскости определенным образом в виде «косых крестов» (рис. 3, г). Такое расположение сверхструктурных рефлексов в базисной плоскости магниевого твердого раствора указывает на образование метастабильной фазы в'. Старение при более высокой температуре

6,%

250 °С в течение 24 ч приводит к укрупнению продуктов распада магниевого твердого раствора до ~1 мкм (рис. 3, д). Четко проявляется вытянутость обогащенных редкоземельными металлами частиц и их закономерное расположение вдоль определенных плоскостей кристаллической решетки магниевого твердого раствора. На рис. 3, д можно видеть, что выделившиеся частицы располагаются вдоль границ двойника деформации. Наличие сверхструктурных рефлексов и тяжей на электроно-граммах (рис. 3, е) от участков, содержащих частицы, дает основание предполагать, что когерентная связь между их кристаллическими решетками и решеткой магниевого твердого раствора при более высокой температуре старения сохраняется.

Механические свойства сплавов определяли путем испытаний на растяжение вдоль направления прессования как при комнатной, так и при повышенных (до 300 °С) температурах для оценки возможности работы сплавов в условиях нагрева. Результаты механических испытаний сплавов при комнатной температуре в горячепрессованном и дополнительно состаренном состояниях представлены на рис. 4. В табл. 1 приведены средние значения механических свойств, полученные после испытания трех образцов для каждого состояния. В сплаве, не содержащем самария, в горяче-прессованном состоянии предел прочности

Рис. 4. Диаграммы растяжения сплавов Мд-У^а-2г и Мд-У^а-8т-2г в горячепрессованном состоянии и дополнительно состаренном при 200 °С

б,%

Таблица 1 Механические свойства сплавов Мд-У^^2г и Мд-У^^Бт-2г при испытаниях на растяжение при комнатной температуре

Состав сплавов Горячее прессование Горячее прессование + старение 200 °С, 24 ч Горячее прессование + старение 200 °С, 64 ч

Ств, МПа МПа 8, % МПа МПа 8, % МПа МПа 8, %

Мд-3,2 % У-5,3 % Gd-0,4 % гг 270 ± 4 194 ± 2 12,2 ± 2,3 273 ± 2 228 ± 1 3,5 ± 0,2 333 ± 7 278 ± 3 2,5 ± 0,9

Мд-3,3 % У- 5,4 % Gd-1,7 % Бт- 0,7 % гг 278 ± 7 223 ± 5 5,2 ± 1,2 386 ± 6 331 ± 3 1,9 ± 0,6 372 ± 1 331 ± 1 1,0 ± 0,1

Мд-1,9 % У- 3,7 % Gd-2,5 % Бт- 0,4 % гг 273 ± 1 186 ± 3 18,9 ± 1,2 360 ± 6 276 ± 6 6,6 ± 0,7 357 ± 1 272 ± 2 6,1 ± 0,3

составил 270 ± 4 МПа, условный предел текучести 194 ± 2 МПа, относительное удлинение 12,2 ± 2,3 %. Добавка 1,7 % Бт к сплаву с -3 % У и -5 % Gd незначительно повысила его прочностные характеристики после горячего прессования, но заметно снизила пластичность до 5,2 ± 1,2 %. Однако сплав с меньшим содержанием иттрия (-2 %) и гадолиния (-3,5 %) с добавкой 2,5 % Бт сохранил прочностные свойства на том же уровне, что и сплав без добавки самария, но имел более высокую пластичность с относительным удлинением 18,9 ± 1,2 %. Старение при 200 °С с выдержкой 24 ч практически не повысило прочностные свойства сплава Мд-3,2 % У-5,3 % Gd-0,4 % гг, но привело к значительному снижению относительного удлинения до 3,5 ± 0,2 %. Это согласуется с тем, что в процессе старения при выдержке 24 ч в сплаве без самария твердость еще не достигает высоких значений, хотя в нем уже протекает распад пересыщенного магниевого твердого раствора. В сплавах Мд-3,3 % У-5,4 % Gd-1,7 % Бт-0,7 % гг и Мд-1,9 % У-3,7 % Gd-2,5 % Бт-0,4 % гг в состаренном в течение 24 ч состоянии, наоборот, наблюдается заметный рост прочности до 386 ± 6 и 360 ± 6 МПа соответственно, но также с ухудшением пластичности. Однако, если в сплаве с добавкой 1,7 % Бт относительное удлинение падает до очень низкого значения 1,9 ± 0,6 %, то менее легированный сплав с 2,5 % Бт сохраняет достаточную для конст-

рукционных материалов пластичность 6,6 ± ± 0,7 %. Продолжительное старение в течение 64 ч в сплаве без добавки самария обеспечивает наибольшее упрочнение до 333 ± 7 МПа, но с минимальным запасом пластичности, соответствующим относительному удлинению 2,5 ± 0,9 %. Сплав Мд-3,3 % У-5,4 % Gd-1,7 % Бт-0,7 % гг сохранил свои прочностные свойства при большей выдержке старения, но также еще в большей степени утратил пластичность до 1 ± 0,1 %. При этом сплав Мд-1,9 % У-3,7 % Gd-2,5 % Бт-0,4 % гг показал практически те же самые механические свойства, что и при более короткой выдержке 24 ч. Таким образом, в сплаве с меньшим содержанием более дорогостоящих иттрия и гадолиния и с добавкой 2,5 % Бт обеспечиваются наилучшие механические свойства, которые достигаются при более целесообразной кратковременной выдержке старения (24 ч).

Также определяли механические свойства при повышенных температурах испытания (200, 250 и 300 °С) горячепрессованных сплавов после старения (рис. 5). В табл. 2 приведены средние значения механических свойств, полученные после испытания трех образцов для каждого состояния. В сплаве Мд-3,2 % У-5,3 % Gd-0,4 % гг, не содержащем самарий, при температуре испытания 200 °С по сравнению с испытаниями при комнатной температуре прочностные характеристики практически остаются на таком же

Таблица 2 Механические свойства горячепрессованных сплавов систем Мд-У^а-2г и Мд-У^а-Бт-2г, состаренных при 200 °С, 64 ч, при повышенных температурах испытания на растяжение

Состав сплавов 200 °С 250 °С 300 °С

Ств, МПа МПа 8, % МПа МПа 8, % МПа МПа 8, %

Мд-3,2 % У-5,3 % Gd-0,4 % 312 ± 1 252 ± 8 8,9 ± 2,2 313 ± 1 255 ± 6 6,0 ± 1,4 230 ± 10 202 ± 5 7,6 ± 0,3

Мд-3,3 % У- 5,4 % Gd-1,7 % Бт- 0,7 % 368 ± 5 292 ± 10 8,5 ± 1,1 341 ± 2 269 ± 7 7,6 ± 0,6 266 ± 2 277 ± 6 6,4 ± 0,1

Мд-1,9 % У- 3,7 % Gd-2,5 % Бт- 0,4 % 323 ± 3 257 ± 2 16,5 ± 0,9 316 ± 2 258 ± 8 10,6 ± 0,5 241 ± 1 211 ± 1 13,6 ± 1,3

уровне, а относительное удлинение возрастает с 2,5 ± 0,9 до 8,9 ± 2,2 %. С увеличением температуры до 250 °С механические свойства сплава в общем не меняются, а при более высокой температуре 300 °С наблюдается

400

300

Ь 200

100

200 °С

О Мё—3,2 % У—5,3 % 0(1—0,4 % 7л

<£х Мё—3,3 % У—5,4 % Сё—1,7 % Бт—0,7 % 7л

■О- 1,9 % У—3,7 % Сё—2,5 % Бт—0,4 % 7л

12 8,%

16

20

400 г

300 -

о 200 -

250 °С

снижение прочности до 230 ± 10 МПа. Сплав с 1,7 % Бт также почти не разупрочняется до температуры 250 °С, но его пластичность повышается. Сплав с меньшим содержанием иттрия и гадолиния, с добавкой 2,5 % Бт, лишь незначительно разупрочняется при нагревах до 250 °С, но с ростом пластичности до более высоких значений, чем в сплавах без добавки самария и с добавкой 1,7 %. В общем, при всех повышенных температурах испытания сплав без самария и сплав с добавкой 2,5 % Бт, менее легированный иттрием и гадолинием, показали близкий уровень прочностных характе-

Рис. 5. Диаграммы растяжения горячепрессованных сплавов систем Мд-У^а-2г и Мд-У^а-Бт-2г, состаренных при температуре 200 °С, 64 ч, при различных повышенных температурах испытания

400 г

зоо -

о 200 -

300 "С

ристик, но наибольшие свойства достигались в наиболее легированном сплаве Мд-3,3 % У-

5.4 % Gd-1,7 % Бт-0,7 % гг, который при испытаниях в условиях комнатной температуры в состаренном состоянии оказался наименее пластичным.

Обсуждение

Различные условия протекания рекристаллизации, кинетики распада магниевого твердого раствора и механические свойства сплавов Mg-Y-Gd-Бm-Zr прежде всего связаны с различной растворимостью самария, иттрия и гадолиния в твердом растворе магния. Растворимость этих элементов определяет степень насыщения магниевого твердого раствора, а также характер его распада, который с понижением температуры сопровождается выделением богатых РЗМ фаз. Благодаря меньшей, чем у иттрия и гадолиния, растворимости, самарий ограничивает и общую растворимость всех элементов в магниевом твердом растворе в сплавах Mg-Y-Gd-Бm-Zr, делая его более насыщенным при меньшем суммарном количестве РЗМ. Это способствует и более ускоренному распаду пересыщенного магниевого твердого раствора в процессе старения. В свою очередь, ускоренный распад твердого раствора на основе магния сопровождается более ранним началом выделений богатых РЗМ фаз, которые влияют и на протекание процессов рекристаллизации при горячей деформации таких сплавов. Поскольку с увеличением содержания самария распад пересыщенного магниевого твердого раствора протекает быстрее, то присутствие в структуре выделений фаз более твердых, чем магниевая матрица, может препятствовать перемещению дислокаций и скольжению по границам зерен, а значит оказывать сдерживающее влияние на механизмы деформации и развитие рекристаллизации. Поэтому сплавы с добавкой самария имеют более мелкозернистую рекристаллизованную структуру (до - 3 мкм), чем в сплаве без самария, что также характеризует их полученные механические свойства. В частично рекристаллизован-ной структуре сплава Мд-1,9 % У-3,7 % Gd-

2.5 % Бт-0,4 % гг уже после непосредственно

горячего прессования имеет место упорядочение по типу D01g. Образующаяся в результате упорядочения Р"-фаза является гексагональной с периодами ар„ = 2аМд и ср„ = сМд (где аМд, сМд - периоды кристаллической решетки магния) и полностью когерентна с матрицей магниевого твердого раствора. После достижения максимального упрочнения в структуре формируется метастабильная фаза в ', которая в базисной плоскости дает определенную дифракционную картину (см. рис. 3, г). На рис. 6 показано, как рефлексы выделившейся фазы группируются в три накладывающиеся друг на друга системы с симметрией третьего порядка. В каждой системе рефлексы располагаются на линиях, параллельных [010]*, [410]*, [430]* магниевого твердого раствора. Они делят расстояния до узла (010) на четыре равные части и на восемь равных частей до узлов (410), (430), т.е. являются отражениями от плоскостей с межплоскостными расстояниями в 4 раза большими, чем ^(010Мд), и в 8 раз большими, чем ^(410Мд) и ^(430Мд). Фаза в ' имеет орторомбическую кристаллическую решетку с параметрами ар, = 8^100Мд, Ьр , = 2аМд и ср, = сМд (где аЦ - межплоскостное расстояние) и ориентирована относительно матрицы тремя симметричными способами с осью симметрии, совпадающей с гексагональной осью кристаллической решетки магниевого твердого раствора (рис. 6, б). Большими плоскостями пластины выделившейся фазы располагаются по плоскостям (110) магниевого твердого раствора перпендикулярно его базисной плоскости (рис. 6, в). Именно образование ортором-бической фазы в ' и такое ее расположение, препятствующее базисному скольжению дислокаций, обеспечивают упрочнение сплава в результате старения и определяют его высокий уровень прочностных свойств.

Испытания на механические свойства в общем показали, что введение легирующей добавки самария в сплавы, содержащие иттрий и гадолиний, способствует их упрочнению при комнатной и повышенных температурах (до 300 °С) и значительно сокращает время старения для достижения наибольшего упрочнения, делая упрочняющую термическую обработку сплавов с добавкой самария энергетически более экономной. Согласно полученным результатам ме-

Рис. 6. Схемы базисных плоскостей обратных (а) и атомных (б) решеток распавшегося магниевого твердого раствора для трех систем рефлексов с симметрией третьего порядка, соответствующих орторомбической фазе Р', и ее расположение в гексагональной решетке магниевого твердого раствора (в)

ханических испытании потеря пластичности при комнатной температуре сплава ИМВ7-1 в горя-чепрессованном состоянии при введении в него небольшой добавки самария 1,7 % в большей степени существенна, чем прочностной эффект, который достигается в нем при старении. Однако такой сплав демонстрирует лучшие механические свойства при нагреве 200-300 °С, что определяет возможность его работы именно в условиях повышенных температур. Наиболее эффективным оказалось введение 2,5 % Бт в сплав с меньшим содержанием иттрия и гадолиния, чем в сплаве ИМВ7-1. Он имеет более высокие механические характеристики при комнатной и повышенных температурах испытания. Таким образом, иттриево-гадолиниевые магниевые сплавы с самарием, обладая требуемым уровнем механических свойств, могут быть экономичнее за счет снижения содержания более дорогих, чем самарий, иттрия и гадолиния, а также сокращения продолжительности их термической обработки старением.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

В табл. 3 приведены некоторые механические свойства сплавов Мд-У^С-Бт-гг, которые

были получены ранее и в настоящем исследовании. В сплаве Мд-8 % GC-4 % У-1 % Бт-0,5 % гг [30] были получены достаточно высокие прочностные свойства при повышенных температурах испытаний. Авторы не приводят механических свойств при комнатной температуре, возможно, ввиду низких пластических характеристик в этих условиях. Стоит отметить, что сплав содержит большое количество иттрия и гадолиния и их соотношение к 1 % Бт велико, чтобы оценить его вклад в механические свойства. Сплавы Мд-11 % GC-2 % У-3 % Бт-0,5 % гг [31], Мд-5,5 % У-5,5 % GC-3 % Бт-0,7 % гг [31] и Мд-5,5 % У-5,5 % GC-3 % Бт-0,7 % гг [32] с содержанием 3 % Бт и выше также имеют низкую пластичность и средний уровень прочности, несмотря на высокое общее содержание РЗМ в них. В сплавах же с невысоким содержанием иттрия и гадолиния и с добавкой самария в пределах совместной растворимости, как было показано в настоящем исследовании, достигаются высокие прочностные свойства, соизмеримые с высоколегирован-

Таблица 3

Механические свойства сплавов системы Мд-У^^Бт-2г

при испытаниях на растяжение в различных источниках

Сплав Температура испытаний ств, МПа ст0,2, МПа 8, % Источник

Мд-8 % Gd-4 % У-1 % Бт-0,5 % гг 20 - - -

горячепрессованный после старения 200 250 376 393 325 345 4 6,2 [30]

300 354 300 10

Мд-11 % Gd-2 % У-3 % Бт-0,5 % гг 20 252 201 2,4

в литом состоянии 200 303 237 3,4 [31]

250 319 246 4

300 273 212 4,7

Мд-5,5 % У-5,5 % Gd-3 % Бт-0,7 % гг 20 339 234 1,1

в литом состоянии после старения 200 - - -

250 304 224 0,8

300 - - - [32]

Мд-7,5 % У-7,5 % Gd-5 % Бт-0,7 % гг 20 290 285 0,1

в литом состоянии после старения 200 - - -

250 285 282 0,1

300 - - -

Мд-3,3 % У-5,4 % Gd-1,7 % Бт-0,7 % гг 20 386 331 1,9

горячепрессованный после старения 200 250 368 356 292 315 8,5 7,8

300 266 277 6,4 Настоящая

Мд-1,9 %У-3,7 % Gd-2,5 % Бт-0,4 % гг 20 360 276 6,6 работа

горячепрессованный после старения 200 250 323 316 257 258 16.5 10.6

300 241 211 13,6

ными гадолинием сплавами, но с большим запасом пластичности.

Выводы

При исследовании влияния самария на структуру, кинетику упрочнения при старении, а также механические свойства малолегированных иттриево-гадолиниевых магниевых сплавов были сделаны основные выводы:

1. В сплавах Mg-Y-Gd-Zr без добавки самария и с добавкой 1,7-2,5 % Бт при горячем прессовании происходит динамическая рекристаллизация, которая в зависимости от содержания самария и его соотношения к иттрию и гадолинию протекает по-разному. По мере увеличения содержания самария микроструктура сплавов меняется от полностью рекристалли-зованной до частично рекристаллизованной с присутствием вытянутых деформированных зерен. При этом в структуре горячепрес-

сованных сплавов с самарием формируется более мелкое рекристаллизованное зерно (до - 3 мкм), чем в сплаве без самария.

2. Горячепрессованные сплавы Mg-Y-Gd-Zr и Mg-Y-Gd-Бm-Zr дополнительно упрочняются после изотермического старения при 200 °С за счет распада пересыщенного магниевого твердого раствора. Самарий ускоряет распад магниевого твердого раствора сплавов Mg-Y-Gd-Zr после горячего прессования, тем самым сокращая продолжительность термической обработки старением, при которой достигается наибольшее упрочнение.

3. Упрочнение горячепрессованных сплавов Mg-Y-Gd-Бm-Zr при старении обусловлено образованием в структуре пластинчатых выделений метастабильной орторомбической фазы в , которая когерентно связана с кристаллической решеткой магниевого твердого раствора. Она ориентирована относительно магниевой матрицы тремя симметричными способами

с осью симметрии, совпадающей с гексагональной осью кристаллической решетки магниевого твердого раствора, и располагается большими плоскостями по плоскостям (110) магния перпендикулярно его базисной плоскости.

4. Добавка 1,7 % Бт к сплаву с -3 % У и -5 % Gd в горячепрессованном состоянии повышает его прочностные свойства при комнатной температуре только после дополнительного упрочняющего старения и заметно снижает его пластичность. Однако механические

свойства сплава имеют высокий уровень в условиях повышенных температур 200-300 °С. Добавка 2,5 % Бт к сплаву с -2 % У и -4 % Gd более эффективна и обеспечивает высокие механические характеристики до 300 °С при меньшем содержании дорогостоящих РЗМ.

Благодарность

Работа выполнена в соответствии с государственным заданием № 075-01176-23-00.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Li Y.Q., Li F., Kang F.W., Du H.Q., Chen Z.Y. Recent research and advances in extrusion forming of magnesium alloys: A review // J. Alloys and Compounds. 2023. Vol. 953. 170080.

2. Liu B., Yang J., Zhang X., Yang Q., Zhang J., Li X. Development and application of magnesium alloy parts for automotive OEMs: A review // J. Magnesium and Alloys. 2023. Vol. 11. I. 1. P. 15-47.

3. Волкова Е.Ф., Акинина М.В., Мостяев И.В., Ду-юнова В.А., Алиханян А.А. Новые исследования в области легирования и деформации современных магниевых сплавов. Обзор // Металлы. 2022. № 2. С. 3-13.

4. You S., Huang Y., Kainer K.U., Hort N. Recent research and developments on wrought magnesium alloys // J. Magnesium and Alloys. 2017. Vol. 5. P. 239-253.

5. Rokhlin L.L. Magnesium alloys containing rare earth metals: Structure and properties. Advances in metallic alloys. Taylor&Francis. 2003. 256 p.

6. Mordike B.L., Ebert T. Magnesium: properties-applications-potential // Materials Science and Engineering: A. 2001. Vol. 302. P. 37-45.

7. He M., Chen L., Yin M., Xu S., Liang Z. Review on magnesium and magnesium-based alloys as biomaterials for bone immobilization // J. Materials Research and Technology. 2023. Vol. 23. P. 4396-4419.

8. Deng Y., Yan H., Li Q., Chen J., Xia W., Su B., Wu M., Yu Y., Song M. Enhancing strength and ductility of low RE content Mg-Gd-Y-Zr alloy via a novel thermomechanical treatment based on multidirectional forging // J. Alloys and Compounds. 2023. Vol. 958. 170535.

9. Yurchenko N.Yu., Stepanov N.D., Salishchev G.A., Serebryany V.N., Martynenko N.S., Lukyanova E.A., Rokhlin L.L., Birbilis N., Dobatkin S.V., Estrin Y.Z. Effect of multiaxial deformation on structure, mechanical properties, and corrosion resistance of a Mg-Ca alloy // J. Magnesium and Alloys. 2022. Vol. 10. I. 1. P. 266-280.

10. Dong J., Lin T., Shao H., Wang H., Wang X., Song K., Li Q. Advances in degradation behavior of biomedical magnesium alloys: A review // J. Alloys and Compounds. 2022. Vol. 908. 164600.

11. Lei B., Wang C., Jiang B., Bai S., Dong Z., Qian X., He C., Xu J., Yang H., Wang Q., Pan F. Role of Y on the microstructure and mechanical properties of Mg-Gd-Zr alloy // Materials Science and Engineering: A. 2022. Vol. 861. 144371.

12. Ren X., An X., Ni S., Huang Y., Song M. Formation of nanocrystalline grain structure in an Mg-Gd-Y-Zr alloy processed by high-pressure torsion // Materials Characterization. 2022. Vol. 191. 112088.

13. Zhao S., Xu Y., Geng C., Lin X., Tang Q., Dong Y. High temperature mechanical properties and strain hardening mechanism of directionally solidified Mg-Gd-Y alloy // Materials Science and Engineering: A. 2022. Vol. 833. 142337.

14. Wang X., Wang Y., Ni C., Fang Y., Yu X., Zhang P. Effect of Gd content on microstructure and dynamic mechanical properties of solution-treated Mg-xGd-3Y-0,5Zr alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2022. Vol. 32. I. 7. P. 2177-2189.

15. Zhang Q., Li Q., Chen X., Zhao J., Bao J., Chen Z. Dynamic precipitation and recrystallization mechanism during hot compression of Mg-Gd-Y-Zr alloy // J. Materials Research and Technology. 2021. Vol. 15. P. 37-51.

16. Li J., Dong Z., Yi X., Wu D., Chen R. Twin evolution in cast Mg-Gd-Y alloys and its dependence on aging heat treatment // J. Magnesium and Alloys. 2021.

17. Liu J., Sun J., Chen Q., Lu L., Zhao Y. Study on microstructure and mechanical property in Mg-Gd-Y alloy by secondary extrusion process // Crystals. 2021. Vol. 11. 939.

18. Wang B., Tang B., You C., Wan Y., Gao Y., Chen Z., Lu L., Liu C., Wang J. Dislocation arrays, precipitate bands and free zones in forged Mg-Gd-Y-Zr alloy // Materials Science and Engineering: A. 2020. Vol. 775. 138789.

19. Yu S., Wan Y., Liu C., Wang J. Age-hardening and age-softening in nanocrystalline Mg-Gd-Y-Zr alloy // Materials Characterization. 2019. Vol. 156.109841.

20. Dobatkin S.V., Rokhlin L.L., Lukyanova E.A., Do-batkina T.V., Tabachkova N.Y., Murashkin M.Y. Structure and mechanical properties of the Mg-Y-Gd-Zr alloy after high pressure torsion // Materials Science and Engineering: A. 2016. Vol. 667. P. 217-223.

21. Lukyanova E.A., Rokhlin L.L., Dobatkina T.V., Nikitina N.I., Tabachkova N.Y. Reversion after ageing in an Mg-Y-Gd-Zr alloy // J. Alloys and Compounds. 2015. Vol. 635. P. 173-179.

22. А.с. SU 1010880 A1. Сплав на основе магния // Дриц М.Е., Рохлин Л.Л., Никитина Н.И., Гурьев И.И., Миклина Н.В., Дианова Т.М., Власова Т.А., Сиули-на Н.А., Альтман М.Б., Бляблин А.А., Волкова Е.Ф. -№ 3342275/02, заявл. 25.09.1981. 20.10.1997.

23. Рохлин Л.Л., Добаткина Т.В., Никитина Н.И., Та-рытина И.Е. Исследование свойств высокопрочного магниевого сплава системы Mg-Y-Gd-Zr // Металловедение и термическая обработка металлов. 2010. № 12 (666). С. 15-18.

24. Рохлин Л.Л., Добаткина Т.В., Лукьянова Е.А., Королькова И.Г., Чопоров В.Ф. Влияние пластической деформации на структуру и свойства сплава ИМВ7-1 системы Mg-Y-Gd-Zr // Металловедение и термическая обработка металлов. 2016. № 3 (729). С. 50-53.

25. Рохлин Л.Л., Добаткина Т.В., Никитина Н.И., Та-рытина И.Е., Лукьянова Е.А. Поведение при отжиге высокопрочного магниевого сплава ИМВ7-1 системы Mg-Y-Gd-Zr // Перспективные материалы. 2011. № 6. С. 53-58.

26. Drits M.E., Rokhlin L.L., Abrukina N.P. Mechanical properties of binary alloys of the Mg-Sm system // Metal Science and Heat Treatment. 1985. Vol. 27. P. 508-510.

27. Yuan M., He C., Dong Z., Jiang B., Song B., Guo N., Liu T., Guo S., Pan F. Effect of Sm addition on the microstructure and mechanical properties of Mg-xSm-0,4Zr alloys // J. Materials Research and Technology. 2023. Vol. 23. P. 4814-4827.

28. Рохлин Л.Л., Лукьянова Е.А., Добаткина Т.В., Аладьев Н.А., Королькова И.Г. Фазовые равно-

весия в сплавах системы Mg-Y-Gd-Sm // Металлы. 2012. № 5. С. 71.

29. Лукьянова Е.А., Рохлин Л.Л., Добаткина Т.В., Королькова И.Г. Исследование растворимости самария в твердом растворе на основе магния, содержащем иттрий и гадолиний // Металлы. 2012. № 4. С. 85-89.

30. Yan L., Li Q., Zhu L., Chen X., Yang L., Chen J., Li W. Investigation of hot extruded GW84 alloy on high temperature tensile properties and microstructure evolution // J. Materials Research and Technology. 2021. Vol. 13. P. 408-416.

31. Chen X., Li Q., Zhou Y., Chen P. Creep behavior and creep mechanism of Mg-Gd-Y-Sm-Zr alloy // Vacuum. 2023. Vol. 212.112009.

32. Рохлин Л.Л., Добаткина Т.В., Тарытина И.Е., Лукьянова Е.А., Овчинникова О.А. Влияние самария на прочностные свойства сплавов системы Mg-Y-Gd-Zr // Металлы. 2021. № 2. С. 18-23.

33. Pang H., Li Q., Chen X., Chen P., Li X., Tan J. Hot deformation behavior and microstructure evolution of Mg-Gd-Y(-Sm) -Zr alloys // J. Alloys and Compounds. 2022. Vol. 920. 165937.

34. Pei Y., Yuan M., Wei E., Teng B. Effects of Sm element addition on the workability and microstructure evolution of Mg-Gd-Y-Zr alloy during hot deformation // Materials & Design. 2023. Vol. 230. 111962.

REFERENCES

1. Li Y.Q., Li F., Kang F.W., Du H.Q., Chen Z.Y. Recent research and advances in extrusion forming of magnesium alloys: A review // J. Alloys and Compounds. 2023. Vol. 953. 170080.

2. Liu B., Yang J., Zhang X., Yang Q., Zhang J., Li X. Development and application of magnesium alloy parts for automotive OEMs: A review // J. Magnesium and Alloys. 2023. Vol. 11. I. 1. P. 15-47.

3. Volkova E.F., Akinina M.V., Mostyaev I.V., Duyu-nova V.A., Alikhanyan A.A. New studies in the field of alloying and deformation of modern magnesium alloys. Review // Russian Metallurgy (Metally). 2022. Vol. 3. P.191-199.

4. You S., Huang Y., Kainer K.U., Hort N. Recent research and developments on wrought magnesium alloys // J. Magnesium and Alloys. 2017. Vol. 5. P. 239-253.

5. Rokhlin L.L. Magnesium alloys containing rare earth metals: Structure and properties. Advances in metallic alloys. Taylor&Francis. 2003. 256 p.

6. Mordike B.L., Ebert T. Magnesium: properties-applications-potential // Materials Science and Engineering: A. 2001. Vol. 302. P. 37-45.

7. He M., Chen L., Yin M., Xu S., Liang Z. Review on magnesium and magnesium-based alloys as biomaterials for bone immobilization // J. Materials Research and Technology. 2023. Vol. 23. P. 4396-4419.

8. Deng Y., Yan H., Li Q., Chen J., Xia W., Su B., Wu M., Yu Y., Song M. Enhancing strength and ductility of low RE content Mg-Gd-Y-Zr alloy via a novel thermomechanical treatment based on multidirectional forging // J. Alloys and Compounds. 2023. Vol. 958. 170535.

9. Yurchenko N.Yu., Stepanov N.D., Salishchev G.A., Serebryany V.N., Martynenko N.S., Lukyanova E.A.,

Rokhlin L.L., Birbilis N., Dobatkin S.V., Estrin Y.Z. Effect of multiaxial deformation on structure, mechanical properties, and corrosion resistance of a Mg-Ca alloy // J. Magnesium and Alloys. 2022. Vol. 10. I. 1. P. 266-280.

10. Dong J., Lin T., Shao H., Wang H., Wang X., Song K., Li Q. Advances in degradation behavior of biomedical magnesium alloys: A review // J. Alloys and Compounds. 2022. V. 908. 164600.

11. Lei B., Wang C., Jiang B., Bai S., Dong Z., Qian X., He C., Xu J., Yang H., Wang Q., Pan F. Role of Y on the microstructure and mechanical properties of Mg-Gd-Zr alloy // Materials Science and Engineering: A. 2022. Vol. 861. 144371.

12. Ren X., An X., Ni S., Huang Y., Song M. Formation of nanocrystalline grain structure in an Mg-Gd-Y-Zr alloy processed by high-pressure torsion // Materials Characterization. 2022. Vol. 191. 112088.

13. Zhao S., Xu Y., Geng C., Lin X., Tang Q., Dong Y. High temperature mechanical properties and strain hardening mechanism of directionally solidified Mg-Gd-Y alloy // Materials Science and Engineering: A. 2022. Vol. 833. 142337.

14. Wang X., Wang Y., Ni C., Fang Y., Yu X., Zhang P. Effect of Gd content on microstructure and dynamic mechanical properties of solution-treated Mg-xGd-3Y-0,5Zr alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2022. Vol. 32. I. 7. P. 2177-2189.

15. Zhang Q., Li Q., Chen X., Zhao J., Bao J., Chen Z. Dynamic precipitation and recrystallization mechanism during hot compression of Mg-Gd-Y-Zr alloy // J. Materials Research and Technology. 2021. Vol. 15. P. 37-51.

16. Li J., Dong Z., Yi X., Wu D., Chen R. Twin evolution in cast Mg-Gd-Y alloys and its dependence on aging heat treatment // J. Magnesium and Alloys. 2021.

17. Liu J., Sun J., Chen Q., Lu L., Zhao Y. Study on microstructure and mechanical property in Mg-Gd-Y alloy by secondary extrusion process // Crystals. 2021. Vol. 11. 939.

18. Wang B., Tang B., You C., Wan Y., Gao Y., Chen Z., Lu L., Liu C., Wang J. Dislocation arrays, precipitate bands and free zones in forged Mg-Gd-Y-Zr alloy // Materials Science and Engineering: A. 2020. Vol. 775. 138789.

19. Yu S., Wan Y., Liu C., Wang J. Age-hardening and age-softening in nanocrystalline Mg-Gd-Y-Zr alloy // Materials Characterization. 2019. Vol. 156.109841.

20. Dobatkin S.V., Rokhlin L.L., Lukyanova E.A., Do-batkina T.V., Tabachkova N.Y., Murashkin M.Y. Structure and mechanical properties of the Mg-Y-Gd-Zr alloy after high pressure torsion // Materials Science and Engineering: A. 2016. Vol. 667. P. 217-223.

21. Lukyanova E.A., Rokhlin L.L., Dobatkina T.V., Nikitina N.I., Tabachkova N.Y. Reversion after ageing in an Mg-Y-Gd-Zr alloy // J. Alloys and Compounds. 2015. Vol. 635. P. 173-179.

22. Patent SU 1010880 A. Magnesium-base alloy // Drits M.E., Rokhlin L.L., Nikitina N.I., Gur'ev I.I., Mik-lina, N.V., Dianova T.M., Vlasova T.A., Siulina N.A., Al'tman M.B., Bljablin A.A., Volkova E.F. 1997.

23. Rokhlin L.L., Dobatkina T.V., Nikitina N.I., Tary-tina I.E. A study of properties of high-strength magnesium alloy of the Mg-Y-Gd-Zr system // Metal Science and Heat Treatment. 2011. Vol. 52. № 11-12. P. 588-591.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

24. Rokhlin L.L., Dobatkina T.V., Luk'yanova E.A., Korol'kova I.G., Choporov V.F. Effect of Plastic Deformation on the Structure and Properties of Alloy IMV7-1 of the Mg-Y-Gd-Zr System // Metal Science and Heat Treatment. 2016. Vol. 58. № 3-4. P. 175-178.

25. Rokhlin L.L., Dobatkina T.V., Nikitina N.I., Tary-tina I.E., Luk'Yanova E.A. Behavior of the high-strength magnesium alloy IMV7-1 of a Mg-Y-Gd-Zr system in annealing // Inorganic Materials: Applied Research. 2012. Vol. 3. № 2. P. 157-161.

26. Drits M.E., Rokhlin L.L., Abrukina N.P. Mechanical properties of binary alloys of the Mg-Sm system // Metal Science and Heat Treatment. 1985. Vol. 27. P. 508-510.

27. Yuan M., He C., Dong Z., Jiang B., Song B.,

Guo N., Liu T., Guo S., Pan F. Effect of Sm addition on the microstructure and mechanical properties of Mg-xSm-0,4Zr alloys // J. Materials Research and Technology. 2023. Vol. 23. P. 4814-4827.

28. Rokhlin L.L., Luk'yanova E.A., Dobatkina T.V., Alad'ev N.A., Korol'kova I.G. Phase equilibria in Mg-Y-Gd-Sm alloys // Russian Metallurgy (Metally). 2012. № 9. P. 802-807.

29. Luk'yanova E.A., Rokhlin L.L., Dobatkina T.V., Korol'kova I.G. Samarium solubility in an yttrium-and gadolinium-containing magnesium-based solid solution // Russian Metallurgy (Metally). 2012 (7). P 625-629.

30. Yan L., Li Q., Zhu L., Chen X., Yang L., Chen J., Li W. Investigation of hot extruded GW84 alloy on high temperature tensile properties and microstructure evolution // J. Materials Research and Technology. 2021. Vol. 13. P.408-416.

31. Chen X., Li Q., Zhou Y., Chen P. Creep behavior and creep mechanism of Mg-Gd-Y-Sm-Zr alloy // Vacuum. 2023. Vol. 212.112009.

32. Rokhlin L.L., Dobatkina T.V., Tarytina I.E., Luk'yanova E.A., Ovchinnikova O.A. Effect of samarium on the strength properties of Mg-Y-Gd-Zr Alloys // Russian Metallurgy (Metally), 2021. Vol. 3. P. 267-271.

33. Pang H., Li Q., Chen X., Chen P., Li X., Tan J. Hot deformation behavior and microstructure evolution of Mg-Gd-Y(-Sm) -Zr alloys // J. Alloys and Compounds. 2022. Vol. 920. 165937.

34. Pei Y., Yuan M., Wei E., Teng B. Effects of Sm element addition on the workability and microstructure evolution of Mg-Gd-Y-Zr alloy during hot deformation // Materials & Design. 2023. Vol. 230. 111962.

ПАМЯТИ Л.Л. РОХЛИНА

13 октября 2023 года ушел из жизни известный ученый, металловед, профессор, доктор технических наук Лазарь Леонович Рохлин. Его уход стал невосполнимой утратой для науки и для нас, его коллег и учеников.

Лазарь Леонович Рохлин внес значимый вклад в изучение легких и цветных металлов, в том числе магниевых сплавов с редкоземельными металлами. Его исследования и разработки привели к созданию новых материалов с уникальными свойствами и технологий, нашедших применение в различных отраслях промышленности.

Лазарь Леонович был не только прекрасным ученым, но и замечательным человеком, известным своей скромностью, доброжелательностью и готовностью помочь всем, кто к нему обращался. Его терпимость, чуткость и честность внушали уважение всем, кто был с ним знаком. Он обучал студентов и аспирантов, внося значительный вклад в образование и формируя будущее науки. Знания, которыми он делился, вдохновляли молодых ученых и пробуждали любовь к исследованиям.

Его ученики и коллеги будут помнить его с искренней благодарностью и уважением.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.