Учеными Института физики прочности и материаловедения (ИФПМ) СО РАН проведено комплексное исследование микроструктуры, механических свойств и закономерностей накопления и диссипации энергии магниевого сплава Mg-2.9Y-1.3Nd в рекристаллизованном состоянии и после интенсивной пластической деформации (ИПД) экструзией.

Показано, что ИПД экструзией магниевого сплава приводит к формированию бимодальной структуры, состоящей из зерен со средним размером 15 мкм, и ультрамелкозернистых зерен с размерами менее 1 мкм и объемной долей до 50 %, а также мелкодисперсных частиц вторых фаз Mg₂₄Y₅.

Установлено, что измельчение зерна в процессе экструзии сопровождается повышением предела текучести, предела прочности в 1,5 раза и пластичности в 1,8 раз, что обусловлено cубструктурным упрочнением, перераспределением фазового состава и формированием текстуры.

Методом инфракрасной термографии выявлено, что перед разрушением Mg-2.9Y-1.3Nd в рекристаллизованном состоянии происходит резкий скачок температуры на 10°С, а коэффициент деформационного упрочнения становится отрицательным и составляет (-6) ГПа. ИПД приводит к перераспределению тепловой энергии по образцу при деформировании, не вызывает резкого повышения температуры и снижает коэффициент деформационного упрочнения в 2.5 раза.

Полученные результаты позволят прогнозировать деформационно-температурного поведение материалов и могут быть востребованы в ряде отраслей промышленности, и в медицинских приложениях новых материалов.

Работа выполнена в рамках государственного задания ИФПМ СО РАН, номер FWRW-2021-0004. Результаты исследований опубликованы в высокорейтинговом журнале MDPI «Metals», (IF:2,695; Q1). Legostaeva, E.; Eroshenko, A.; Vavilov, V.; Skripnyak, V.A.; Luginin, N.; Chulkov, A.; Kozulin, A.; Skripnyak, V.V.; Schmidt, J.; Tolmachev, A.; et al. Influence of Severe Plastic Deformation by Extrusion on Microstructure, Deformation and Thermal Behavior under Tension of Magnesium Alloy Mg-2.9Y-1.3Nd. Metals 2023, 13, 988. https://doi.org/10.3390/met13050988.

Источник: ИПФМ СО РАН.