CC BY
1МЕХАНИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ И ПАРАМЕТРЫ АКУСТИЧЕСКОЙ
ЭМИССИИ МАГНИЕВЫХ СПЛАВОВ В ШИРОКОМ ДИАПАЗОНЕ ТЕМПЕРАТУР И СКОРОСТЕЙ ДЕФОРМАЦИИ Мерсон Д.Л., Ясников И.С., Линдеров М.Л., Брилевский А.И, Кудашева К.К.
Тольяттинский государственный университет, Тольятти, РФ
В настоящее время во всем мире наблюдается повышенный интерес к разработке новых магниевых сплавов и схем их термомеханической обработки в связи с их известными преимуществами: (1) низкий вес (особо ценно для транспортных систем) и (2) полная биосовместимость и способность к резорбции (наилучший кандидат для изготовления биорезорбируемых имплантатов). Разработанные на сегодня сплавы уже имеют необходимый комплекс физико-механических и эксплуатационных свойств для конкретных приложений. Однако для изготовления из них реальных изделий, как правило, требуется полуфабрикат различного сортамента (лист, пруток, профиль), технология производства которого может «испортить» исходную оптимальную структуру. В связи с этим, требуется исследование связи механических свойств перспективных магниевых сплавов с температурно-скоростными режимами деформирования, в том числе с целью определения граничных условий протекания в них динамической рекристаллизации (ДР).
Исследования проводили на трех сплавах: 2-х медицинского назначения Mg-структурой Mg-1Zn-2.9Y. Испытания образцов сплава в состоянии после всесторонней изотермической ковки на одноосное растяжение проводили в диапазоне температур (20^400) оС и скоростей деформирования (2-10"2 ^5-10"4) с-1. Параллельно регистрировали акустическую эмиссию (АЭ) с применением системы РАС РС1-2, позволяющей записать сигнал в память компьютера в потоковом режиме (стрим) с разрешением 16 бит и частотой дискретизации сигнала 2 МГц, диапазон пропускания входного фильтра - 100...1000 кГц, общее усиление - 66 дБ.
Основные результаты сводятся к следующему: Энергия активации дислокационного возврата, вычисленная по зависимости между логарифмом истинной относительной деформации, соответствующей началу потери устойчивости пластического течения, и обратной абсолютной температурой для сплава Mg-2Zn-0.1Са имеет резкую скоростную зависимость, что не наблюдается для сплава Mg-1Zn-0.2Са. Такое различие объясняется разным сочетанием деформационных механизмов: в первом сплаве в основном реализуется механизм скольжения, а во втором - и скольжение, и двойникование.
При температурных испытаниях образцов сплавов Mg-1Zn-0.2Са и Mg-2Zn-0.1Са на растяжение точка перегиба на зависимости медианной частоты АЭ от деформации соответствует интенсификации процесса динамической рекристаллизации, что позволило построить карту зависимости ДР от технологических параметров: температуры, скорости деформации и степени деформации.
Сплав Mg-1Zn-2,9Y при нагреве до температуры 350 оС обладает высокой термостабильностью, связанной с наличием в нем LPSO фазы. Формирование на гистограммах распределения границ по углам разориентировки пика вблизи 90о свидетельствует о значительной роли процесса двойникования в общем деформационном процессе.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования РФ в рамках Госзадания FEMR-2023-0003.
