Закономерности формирования микроструктуры, фазовых превращений и свойств многокомпонентных промышленных сплавов на основе Al-Li последнего поколения для авиакосмического назначения

Д.Ю. Распосиенко, Л.И. Кайгородова, В.Г. Пушин, В.П. Пилюгин, Ю.М. Устюгов, Н.В. Гущина1, В.В. Овчинников1, Ф.Ф. Махинько1

 Институт физики металлов УрО РАН, г. Екатеринбург
1Институт электрофизики УрО РАН, г. Екатеринбург

 

Впервые разработан и экспериментально доказан физический принцип создания мелко-(МЗ) и ультрамелкозернистых (УМЗ) стареющих многокомпонентных промышленных сплавов на основе системы Al-Li последних поколений (марок 1441, 1450, 1461, 1469, широко применяемых в современной российской авиакосмической и ракетной технике). При этом когерентные нанодисперсоиды β'-L12 (типа Al3Zr, Al3Sc, Al3(Sc, Zr)) не только обеспечивают измельчение зеренной структуры, но и при термической обработке исключают появление приграничных зон свободных от выделений. При последующей термомеханической обработке в сплавах формируется УМЗ-структура с внутрезеренным распределением стабильных нанофаз T-типа на основе Al-Li-Cu, S-типа на основе Al-Li-Mg, θ и Ω-типа на основе Al-Cu. Как следствие, наличие однородного распределения данных неизоморфных α-матрице нанофаз приводит к смене механизма пластической деформации от перерезания частиц когерентных выделений к их огибанию дислокациями и определяет как повышение прочности, так и сохранение пластичности. Аналогичные эффекты в приповерхностном слое обеспечиваются в результате облучения высокоэнергетическими ионами Ar+.

 
 
Рис. 1. Изображения ультрамелкозернистой структуры в сплавах 1469(а), 1441(б) и 1461(в) 1441 после КВД и отжига при Т = 150°С, 15 ч.

 

  1. Multicomponent Aging Al-Li-Based Alloys of the Latest Generation: Structural and Phase Transformations, Treatments, Properties, and Future Prospects / D.Y. Rasposienko, L.I. Kaigorodova, V.G. Pushin, Y.M. Ustugov // Materials. – 2022. – V. 15. – P. 4190 – 4232.
  2. Microstructure of 1469 aluminum alloy after severe plastic deformation and ion irradiation / N.V. Gushchina, V.V. Ovchinnikov, F.F. Makhin'ko, L.I. Kaigorodova, D.Yu. Rasposienko // Journal of Physics: Conference Series. – 2020. – V. 1713. – P. 12019 – 12024.