Investigation of the Decomposition of Al–Sc Solid Solution during Annealing of Deformed Al–0.5% Mg–Sc Alloys

Ya. S. Shadrina; Шадрина Я. С.; E. S. Smirnova; Смирнова Е. С.; V. N. Chuvil’deev; Чувильдеев В. Н.; V. I Kopylov; Копылов В. И.; G. V. Shcherbak; Щербак Г. В.; E. O. Shishulin; Шишулин Е. О.; O. G. Krutova; Крутова О. Г.; A. A. Bobrov; Бобров А. А.; A. V. Nokhrin; Нохрин А. В.; N. Yu. Tabachkova; Табачкова Н. Ю.

doi:10.31857/S0015323022601714

Investigation of the Decomposition of Al–Sc Solid Solution during Annealing of Deformed Al–0.5% Mg–Sc Alloys

Authors: Shadrina Y.S.¹, Smirnova E.S.¹, Chuvil’deev V.N.¹, Kopylov V.I¹, Shcherbak G.V.¹, Shishulin E.O.¹, Krutova O.G.¹, Bobrov A.A.¹, Nokhrin A.V.¹, Tabachkova N.Y.²^,3
Affiliations:
1. Lobachevsky State University of Nizhny Novgorod
2. MISiS National University of Science and Technology
3. Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences
Issue: Vol 124, No 10 (2023)
Pages: 923-930
Section: СТРУКТУРА, ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ И ДИФФУЗИЯ
URL: https://journals.rcsi.science/0015-3230/article/view/232652
DOI: https://doi.org/10.31857/S0015323022601714
EDN: https://elibrary.ru/BOGZOZ
ID: 232652

Cite item

Full Text

Open Access
Restricted Access

Access granted
Restricted Access

Subscription Access

Abstract
About the authors
References
Supplementary files
Statistics

Abstract

—The results of studies of the kinetics of solid solution decomposition during firing of fine-grained conductive alloys Al–0.5% Mg–Sc with different scandium content are presented. The alloys were obtained by induction casting, and the fine-grained microstructure was formed using equal-channel angular pressing. The kinetics of the decomposition of a solid solution has been studied using methods for measuring electrical resistivity and microhardness. The results were analyzed using the Johnson–Mel–Avrami–Kolmogorov equation. It is shown that during the firing of fine-grained alloys, the separation of Al3Sc particles along the nuclei of lattice dislocations is observed, and discontinuous precipitation of scandium in aluminum also occurs.

Keywords

aluminum, scandium, particles, diffusion, deformation

References

Матвеев Ю.А., Гаврилова В.П., Баранов В.В. Легкие проводниковые материалы для авиапроводов // Кабели и провода. 2006. № 5(300). С. 22–24.
Телешов В.В., Захаров В.В., Запольская В.В. Развитие алюминиевых сплавов для термостойких проводов с повышенной прочностью и высокой удельной электропроводимостью // Технология легких сплавов. 2018. № 1. С. 15–27.
Барков Р.Ю., Яковцева О.А., Мамзурина О.И., Логинова И.С., Медведева С.В., Просвиряков А.С., Михайловская А.В., Поздняков А.В. Влияние Yb на структуру и свойства электропроводного сплава Al–Y–Sc // ФММ. 2020. Т. 121. Вып. 6. С. 667–672.
Поздняков А.В., Осипенкова А.А., Попов Д.А., Махов С.В., Напалков В.И. Влияние малых добавок Y, Sm, Gd, Hf и Er на структуру и твердость сплава Al–0.2% Zr–0.1% Sc // МИТОМ. 2016. № 9(735). С. 25–30.
Yang C., Masquellier N., Gandiolle C., Sauvage X. Multifunctional properties of composition graded Al wires // Scripta Mater. 2020. V. 189. P. 21–24.
Sauvage X., Nasedkina Y., Bobruk E.V., Murashkin M.Y., Enikeev N.A., Valiev R.Z. Optimization of electrical conductivity and strength combination by structure design at the nanoscale in Al–Mg–Si alloys // Acta Mater. 2015. V. 98. P. 355–366.
Захаров В.В., Фисенко И.А. Влияние небольших добавок переходных металлов на структуру и свойства малолегированного сплава Al–Sc // Технология легких сплавов. 2020. № 3. С. 11–19.
Захаров В.В. Перспективы создания экономнолегированных скандием алюминиевых сплавов // МИТОМ. 2018. № 3(753). С. 40–44.
Segal V.M., Beyerlein I.J., Tome C.N., Chuvil’deev V.N., Kopylov V.I. Fundamentals and Engineering of Severe Plastic Deformation. N.Y.: Nova Science Publishers, 2010. 542 p.
Сегал В.М., Резников В.И., Копылов В.И., Павлик Д.А., Малышев В.Ф. Процессы пластического структурообразования металлов. Минск: Наука и техника, 1994. 230 с.
Орлова Т.С., Латынина Т.А., Мурашкин М.Ю., Казыханов В.У. Влияние дополнительной интенсивной пластической деформации при повышенных температурах на микроструктуру и функциональные свойства ультрамелкозернистого сплава Al–0.4Zr // ФТТ. 2019. Т. 61. № 12. С. 2477–2487.
Чувильдеев В.Н., Шадрина Я.С., Нохрин А.В., Копылов В.И., Бобров А.А., Грязнов М.Ю., Шотин С.В., Табачкова Н.Ю., Пискунов А.В., Чегуров М.К., Мелехин Н.В. Исследование термической стабильности структуры и механических свойств субмикрокристаллических алюминиевых сплавов Al–0.5% Mg–Sc // Металлы. 2021. № 1. С. 10–28.
Gryaznov M., Shotin S., Nokhrin A., Chuvil’deev V., Likhnitskii C., Kopylov V., Chegurov M., Tabachkova N., Shadrina I., Smirnova E., Pirozhnikova O. Investigation of effect of preliminary annealing on superplasticity of ultrafine-grained conductor aluminum alloys Al–0.5% Mg–Sc // Materials. 2022. V. 15. № 1. P. 176.
Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Шадрина Я.С., Пискунов А.В., Копылов В.И., Берендеев Н.Н., Чепеленко В.Н. Исследование термической стабильности структуры и механических свойств мелкозернистых проводниковых алюминиевых сплавов Al–Mg–Zr–Sc(Yb) // Металлы. 2020. № 5. С. 64–76.
Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Смирнова Е.С., Копылов В.И. Исследование механизмов распада твердого раствора в литых и микрокристаллических сплавах системы Al–Sc. III. Анализ экспериментальных данных // Металлы. 2012. № 6. С. 82–91.
Шматко О.А., Усов Ю.В. Структура и свойства металлов и сплавов. Электрические и магнитные свойства металлов. Киев: Наукова думка, 1987. 325 с.
Чувильдеев В.Н., Смирнова Е.С., Копылов В.И. Исследование механизмов распада твердого раствора в литых и микрокристаллических сплавах системы Al–Sc. II. Модель распада твердого раствора при образовании когерентных частиц второй фазы // Металлы. 2012. № 4. С. 70–84.
Чувильдеев В.Н., Нохрин А.В., Смирнова Е.С., Копылов В.И. Исследование механизмов распада твердого раствора в литых и микрокристаллических сплавах системы Al–Sc. IV. Влияние распада твердого раствора на механические свойства сплавов // Металлы. 2013. № 5. С. 52–67.