СНИЖЕНИЕ СТАЦИОНАРНОЙ РАСТВОРИМОСТИ СЕРЕБРА В МЕДИ ВО ВРЕМЯ КРУЧЕНИЯ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ Текст научной статьи по специальности «Физика»

СНИЖЕНИЕ СТАЦИОНАРНОЙ РАСТВОРИМОСТИ СЕРЕБРА В МЕДИ ВО ВРЕМЯ КРУЧЕНИЯ ПОД ВЫСОКИМ ДАВЛЕНИЕМ ПРИ НИЗКОЙ ТЕМПЕРАТУРЕ

Страумал Б.Б.1, Кильмаметов А.Р.2, Страумал П.Б.3, Мазилкин А.А.1

хИнститут физики твердого тела им. Ю.А. Осипьяна РАН, Черноголовка, Россия,

E-mail straumal@issp.ac.ru, mazilkin@issp.ac.ru 2Лаборатория процессов и материаловедения, LSPM- CNRS, Вильтанёз, Франция,

E-mail askar.kilmametov@lspm.cnrs.fr 3Институт металлургии и материаловедения им. Байкова РАН, Москва, Россия,

E-mail straumal.peter@yandex.ru

При кручении под высоким давлением (КВД) материала после определенного количества оборотов плунжера достигается стационарное состояние. Это стационарное состояние определяется динамическим равновесием между образованием дефектов кристаллической решетки при деформации и их релаксацией. В частности, при КВД бинарных твердых растворов происходит конкуренция между растворением частиц второй фазы (и обогащением твердого раствора), с одной стороны, и распадом твердого раствора (и выпадением частиц второй фазы), с другой стороны. В результате в бинарном твердом растворе при КВД формируется определенная стационарная концентрация второго компонента Css. Эта концентрация является эквифи-нальной, она зависит только от условий КВД, но не от исходного состояния бинарного сплава. В медно-серебряных сплавах, подвергнутых КВД при комнатной температуре, эта концентрация составляет Css = 5,5 мас.% Ag (Acta Mater. 195 (2020) 184). Можно ожидать, что изменение температуры КВД должно сдвинуть динамическое равновесие и изменить концентрацию Css. В данной работе образцы сплава Cu-8 мас.% Ag отжигались при 790°C, 300 ч и при 500°C, 770 ч. После отжига при 790°С почти все атомы серебра растворились в медной матрице. После отжига при 500°С все атомы серебра находились в преципитатах, а медная матрица была практически чистой. Отожженные образцы подвергались КВД при давлении 6 ГПа, 1 об/мин, 300 К и 77 К. После КВД концентрация серебра Css в первом образце уменьшалась, а во втором - возрастала. Оказалось, что стационарная концентрация css действительно менялась с понижением температуры КВД от 300 до 77 К. Она уменьшалась до Css = 3,9 мас.% Ag. Это означает, что динамическое равновесие между растворением и выпадением атомов серебра смещено, и при 77 К преобладает формирование частиц второй фазы. КВД также изменяет размер преципитатов серебра. Большие преципитаты растворяются, а мелкие растут. Таким образом, размер выделений серебра также приходит к стационарному (около 50 нм) как для роста малых частиц, так и для измельчения крупных.