ИЗМЕНЕНИЕ СТРУКТУРЫ И МИКРОТВЕРДОСТИ БЫСТРОЗАТВЕРДЕВШИХ ФОЛЬГ АЛЮМИНИЕВОГО СПЛАВА 1421 ПРИ ОТЖИГЕ

摘要

В работе изучена связь микроструктуры с микротвердостью алюминиевого сплава марки 1421 системы Аl-Mg-Li-Zr-Sc, полученного сверхбыстрой закалкой из расплава. Для исследования быстро-затвердевшего сплав использовались следующие методы: растровая электронная микроскопия в комплексе с рентгеноспектральным микроанализом, метод мгновенных ядерных реакций и, измерение микротвердости при изохронном отжиге. Для определения размера выделений вторых фаз, их объемной доли и удельной поверхности межфазной границы в образцах применялся метод секущих. Установлено, что свежезакаленные быстрозатвердевшие фольги сплава состоят из пересыщенного твердого раствора на основе алюминия. Обнаружено неравномерное распределение лития в приповерхностной области фольг, содержание которого достигает 9.0 ат. %. После отжига при температуре 300℃ в структуре фольг кроме магнийсодержащих фаз дополнительно обнаружены выделения (Sc, Zr)-содержащей фазы. При изохронном отжиге фольг наблюдается немонотонное изменение микротвердости в интервалах температур 50—100, 150—210, 230—340℃, обусловленное выделением метастабильных и стабильных фаз. Получено, что нагрев фольг сплава до температуры 340°С приводит к увеличению их микротвердости на 23%, а при температурах выше 400℃ происходит ее резкое снижение.%The relation between microstructure and microhardness of Al-Mg-Li-Zr-Sc alloy (1421 Al) prepared by rapid solidification has been studied using scanning electron microscope, energy dispersive X-ray analysis, nuclear reaction analysis, and microhardness technique during isochronal annealing. The linear intercept method has been used to determine the size of second phase precipitates, their volume fraction, and a specific surface area of interface boundaries in samples. As-cast rapidly solidified foils of the alloy are found to consist of supersaturated aluminium solid solution resulting from high-speed cooling of melt. A non-uniform distribution of lithium in concentration of 9.0 at. % is found in the near-surface region. After annealing at 300℃, in addition to Mg-containing phases, the precipitates of (Sc,Zr)-containing phase are observed. In the case of isochronal annealing, a non-monotonic change in the microhardness is observed in temperature ranges 50-100, 150-210, and 230-340℃ due to precipitation of metastable and stable phases. Heating of alloy foils up to 340℃ is found to result in an increase in the microhardness by 23%, and at temperatures above 400℃, there is a sharp decrease.