Микроструктурные изменения в магниевом сплаве Mg–Zn–REE после облучения лазерными импульсами наносекундной длительности

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены результаты исследований структуры и состава поверхности и приповерхностных слоев сплава системы Mg–Y–Zn–Nd–Yb–Zr с длиннопериодной фазой после облучения наносекундными лазерными импульсами методами электронной микроскопии и энергодисперсионного рентгеновского микроанализа. Показано, что в двухфазном сплаве в области матрицы α-Mg на поверхности образуется слой нанокристаллического МgO толщиной от 5 нм до сотен нанометров. Под ним формируется перекристаллизованный слой столбчатых кристаллитов толщиной ~1 мкм и латеральным размером 0.2–1 мкм с включениями кубического MgO. В области интерметаллида (фазы Mg12YZn–REE типа 18R) формируется трехслойная аморфно-кристаллическая структура, которая на поверхности представляет собой аморфный слой толщиной 15–20 нм, под ним – кристаллический слой столбчатых кристаллитов толщиной 0.1–0.3 мкм и латеральными размерами 0.1–0.5 мкм, затем аморфный слой интерметаллида толщиной ~1 мкм.

Об авторах

А. Л. Васильев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”; Тольяттинский государственный университет; Московский физико-технический институт (национальный исследовательский университет)

Email: a.vasiliev56@gmail.com
Россия, Москва; Тольятти; Долгопрудный

М. М. Криштал

Тольяттинский государственный университет

Email: a.vasiliev56@gmail.com
Россия, Тольятти

Ю. В. Григорьев

Национальный исследовательский центр “Курчатовский институт”

Email: a.vasiliev56@gmail.com
Россия, Москва

А. В. Полунин

Тольяттинский государственный университет

Email: a.vasiliev56@gmail.com
Россия, Тольятти

А. О. Родин

Национальный исследовательский технологический университет “МИСИС”

Email: a.vasiliev56@gmail.com
Россия, Москва

Ю. Р. Колобов

Тольяттинский государственный университет; Федеральный исследовательский центр проблем химической физики и медицинской химии РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: a.vasiliev56@gmail.com
Россия, Тольятти; Черноголовка

Список литературы

  1. Фролов К.В. Машиностроение: энциклопедия. Т. II-3. Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы. М.: Машиностроение, 2001. 879 c.
  2. Альтман М.Б., Антипова А.П., Блохина А.П. и др. Металловедение магния и его сплавов. Области применения. М.: Металлургия, 1978. Т. 2. 237 c.
  3. Петров А.А., Сперанский К.А. // Тр. ВИАМ. 2021. № 10 (104). С. 12. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2021-0-10-12-27
  4. Мостяев И.В. // Тр. ВИАМ. 2015. № 7. С. 8. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2015-0-7-3-3
  5. Фролов А.В., Мухина И.Ю., Леонов А. А. и др. // Тр. ВИАМ. 2016. № 3 (39). С. 23. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2016-0-3-3-3
  6. Поповски Ю., Папиров И.И., Шокуров В.С. и др. Патент RU2418878C2. Магниевый сплав с улучшенным сочетанием механических и коррозионных характеристик. 2010.
  7. Лукьянова Е.А. Дис. “Исследование магниевых сплавов с редкоземельными металлами для создания новых легких конструкционных материалов”… канд. тех. наук. М.: ИМЕТ РАН, 2014.
  8. Arun K.S., Rajesh R.J., Jithu K.G. et al. // J. Mater. Eng. Perform. 2022. V. 32. P. 2840. https://doi.org/10.1007/s11665-022-07213-5
  9. Jiang P., Blawert C., Zheludkevich M.L. // Corros. Mater. Degrad. 2020. V. 1. P. 92. https://doi.org/10.3390/cmd1010007
  10. Yamasaki M., Hayashi N., Izumi S., Kawamura Y. // Corrosion Sci. 2009. V. 49. P. 255. https://doi.org/10.1016/j.corsci.2006.05.017
  11. Wan D., Sun Y., Xue Y. et al. // China Foundry. 2024. V. 21. № 11. P. 634. https://doi.org/10.1007/s41230-024-3174-y
  12. Abdel Gawad M., Usman C.A., Shunmugasamy V.C. et al. // J. Magnes. Alloy. 2022. V. 10. № 6. P. 1542. https://doi.org/10.1016/j.jma.2021.11.025
  13. Li C.Q., Xu D.K., Zeng Z.R. et al. // Mater. Des. 2017. V. 121. P. 430. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2017.02.078
  14. Pałgan D., Dobkowska A., Zielińska A. et al. // Crystals. 2022. V. 12. P. 1723. https://doi.org/10.3390/cryst12121723
  15. Wang Y., Zhang Y., Wang P. et al. // J. Mater. Res. Technol. 2020. V. 9. № 3. P. 7087. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2020.05.048
  16. Zhang S., Jiang J., Zou X. et al. // Front. Chem. 2022. V. 10. P. 1. https://doi.org/10.3389/fchem.2022.999630
  17. Wu S., Huang J., Fang J. et al. // Surf. Coat. Technol. 2023. V. 470. Р. 129870. https://doi.org/10.1016/j.surfcoat.2023.129870
  18. Li L., Yan D., Zou T. et al. // J. Alloys Compd. 2024. V. 1004. P. 175728. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2024.175728
  19. Божко С.А., Манохин С.С., Колобова Е.Г., Колобов Ю.Р. Патент RU 2691154 C1. Способ формирования коррозионно-устойчивого слоя на поверхности магниевых деформируемых сплавов. 11.06.2019.
  20. Cheretaeva A.O., Glukhov P.A., Shafeev M.R. et al. // Chimica Techno Acta. 2023. V. 10. № 2. 202310212. https://doi.org/10.15826/chimtech.2023.10.2.12
  21. Schimmel H.G., Huot J., Chapon L.C. et al. // J. Am. Chem. Soc. 2005. V. 127. № 41. P. 14348. https://doi.org/10.1021/ja051508a
  22. Tsirel'son V.G., Avilov A.S., Abramov et al. // Acta Cryst. B. 1998. V. 54. P. 8. https://doi.org/10.1107/S0108768197008963
  23. Itoi T., Seimiya T., Kawamura Y., Hirohashi M. // Scripta Mater. 2004. V. 51. № 2. Р. 107. https://doi.org/10.1016/j.scriptamat.2004.04.003
  24. Петров А.А., Сперанский К.А. // Тр. ВИАМ. 2021. № 11 (105). С. 12. https://doi.org/10.18577/2307-6046-2021-0-11-12-24
  25. Li X.Y., Guo Y.F., Mao Y. et al. // Int. J. Plast. 2022. V. 158. P. 103437. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2022.103437
  26. Zhao S., Xu Y., Lin X. et al. // J. Mater. Res. Technol. 2022. V. 18. P. 461. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2022.02.066
  27. Malik A., Yangwei W., Huanwu C. et al. // Vacuum. 2019. V. 168. P. 108810. https://doi.org/10.1016/j.vacuum.2019.108810
  28. Malik A., Yangwei W., Huanwu C. et al. // J. Mater. Res. Technol. 2019. V. 8. P. 3475. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.06.018
  29. Busk R.S. // JOM. 1950. V. 2. P. 1460. https://doi.org/10.1007/BF03399173

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

Примечание

В печатной версии статья выходила под DOI: 10.31857/S0023476125040215


© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).