Nuclear Physical Study of the Composition of Near-Surface Layers of Rapidly Solidified Foils of Al–Mg–Li–Sc–Zr Alloy after Thermal Treatment
- 作者: Stoliar I.1, Shepelevich V.1, Tashlykova-Bushkevich I.2, Wendler E.3
-
隶属关系:
- Belarusian State University
- Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics
- Friedrich Schiller University
- 期: 编号 2 (2023)
- 页面: 23-32
- 栏目: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/1028-0960/article/view/137705
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1028096023020139
- EDN: https://elibrary.ru/DTKBFU
- ID: 137705
如何引用文章
详细
The influence of thermal treatment on the lithium distribution over the depth of near-surface layers was studied for rapidly solidified foils of industrial Al–Mg–Li–Sc–Zr alloy (1421) produced by ultra-rapid quenching from the molten state using unilateral cooling on the internal surface of rotating copper drum. It was found by electron backscatter diffraction that as-cast foils had a micrograin structure with an average grain size of 12 μm and a texture [111]. Using atomic force microscopy, it was determined that the air-side surface was characterized by a fine cellular structure, which was also observed in the area of caverns and cavities on the drum-side surface. The surface roughness of the foils was from 44 to 57 nm. The patterns of the lithium depth distribution in annealed specimens were established by nuclear reaction analysis using a proton-induced reaction (p, α). It was found that during low-temperature annealing, the near-surface and deep layers of the samples were depleted in lithium, which was evenly distributed over the foil depth. A multiple increase in the lithium concentration found in the near-surface region of the foils was established during high temperature annealing, resulting in the formation of a composition-gradient foil structure. The effect of structure and phase changes caused by the decomposition of a supersaturated solid solution with the precipitation of lithium-containing phases on the behavior of lithium in the annealing temperature range 150–380°C is discussed.
作者简介
I. Stoliar
Belarusian State University
编辑信件的主要联系方式.
Email: uyluana@gmail.com
Belarus, 220050, Minsk
V. Shepelevich
Belarusian State University
Email: iya.itb@bsuir.by
Belarus, 220050, Minsk
I. Tashlykova-Bushkevich
Belarusian State University of Informatics and Radioelectronics
编辑信件的主要联系方式.
Email: iya.itb@bsuir.by
Belarus, 220013, Minsk
E. Wendler
Friedrich Schiller University
Email: iya.itb@bsuir.by
Germany, 07743, Jena
参考
- Dorin T., Vahid A., Lamb J. // Fundamentals of Aluminium Metallurgy / Ed. Lumley R.N. Cambridge: Woodhead Publishing Series, 2018. P. 387. https://doi.org/10.1016/B978-0-08-102063-0.00011-4
- Wang Y., Zhang Z., Wu R., Sun J., Jiao Y., Hou L., Zhang J., Li X., Zhang M. // Mater. Sci. Eng. A. 2019. V. 745. № 1. P. 411. https://doi.org/10.1016/J.MSEA.2019.01.011
- Колобнев Н.И. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 7. С. 30.
- Tsaknopoulos K., Walde C., Champagne Jr., Cote D. // JOM. 2019. V. 71. № 1. P. 435. https://doi.org/10.1016/j.msea.2018.09.017
- Захаров В.В., Елагин В.И., Ростова Т.Д., Филатов Ю.А. // Технология легких сплавов. 2010. № 1. С. 67.
- Нохрин А.В., Шадрина Я.С., Чувильдеев В.Н., Копылов В.И., Бобров А.А., Лихницкий К.В. // Поверхность. Рентген., синхротр., и нейтрон. исслед. 2022. № 1. С. 24. https://doi.org/10.31857/S1028096022010113
- Dumitraschkewitz P., Stephan S.A., Stephenson L.T., Uggowitzer P.J., Pogatscher S. // Adv. Eng. Mater. 2018. V. 20. P. 1800255. https://doi.org/10.1002/adem.201800255
- Zuiko I., Kaibyshev R. // Mater. Sci. Eng. A. 2018. V. 737. P. 401. https://doi.org/10.1088/1757-899X/1014/1/012063
- Березина А.Л., Сегида Е.А., Монастырская Т.А., Котко А.В. // Металлофизика и новейшие технологии. 2008. № 6. С. 849.
- Kurz W., Rappaz M., Trivedi R. // Int. Mater. Rev. 2020. V. 66. № 1. P. 30. https://doi.org/10.1080/09506608.2020.1757894
- Шепелевич В.Г., Бушкевич И.А., Вендлер Э., Ташлыкова-Бушкевич И.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2019. № 6. С. 101. https://doi.org/10.1134/S020735281906012X
- Столяр И.А., Шепелевич В.Г., Вендлер Э., Ташлыкова-Бушкевич И.И. // Поверхность. Рентген., синхротр. и нейтрон. исслед. 2021. № 7. С. 96. https://doi.org/10.31857/S1028096021070190
- Schoeberl T., Kumar S. // J. Alloy Compd. 1997. V. 255. P. 135. https://doi.org/10.1016/S0925-8388(96)02818-6
- Soni K.K., Williams D.B., Newbury D.E., Gillen G., Chi P., Bright D.S. // Metall. Mater. Trans. A. 1993. V. 24. P. 2279. https://doi.org/10.1007/BF02648601
- Harvey J.-P., Singh S., Oishi K., Acheson B., Turcotte R., Pilon D., Lavoie J., Gange B. // Mater. Des. 2021. V. 198. P. 109293. https://doi.org/10.1016/j.matdes.2020.109293
- Мирошниченко И.С. Закалка из жидкого состояния. М.: Металлургия, 1982. 168 с.
- Суслов А.А., Чикунов В.В., Шашолко Д.И., Чижик С.А. Атомно-силовой микроскоп NT-206: новые возможности // Докл. VI Белорус. семинара по сканирующей зондовой микроскопии БЕЛСЗМ-6. Минск, 2004. С. 123.
- Schmidt E., Ritter K., Gartner K., Wendler E. // Nucl. Instrum. Methods Phys. Res. B. 2017. V. 409. P. 126. https://doi.org/10.1016/j.nimb.2017.03.111
- Mayer M. SIMNRA, a Simulation Program for the Analysis of NRA, RBS and ERDA. N.Y.: American Institute of Physics, 1999. 541 p.
- Салтыков С.А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976. 272 с.
- Pinomaa T., Laukkanen A., Provatas N. // MRS Bull. 2020. V. 45. № 11. P. 910. https://doi.org/10.1557/mrs.2020.274
- Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. М.: Физматлит, 2002. 336 с.
- Бушкевич И.А., Шепелевич В.Г., Ташлыкова-Бушкевич И.И., Адинцов Н.В., Кочерга М.В., Лобач Р.Д. Рентгеноструктурный анализ фазовых превращений в быстрозатвердевшем сплаве Al–Mg–Li–Sc–Zr при отжиге // Матер. 5-й Междунар. науч.-практ. конф. “Прикладные проблемы оптики, информатики, радиофизики и физики конденсированного состояния”. Минск, 2019. С. 214.
- Новиков И.И. Теория термической обработки металлов. М.: Металлургия, 1986. 480 с.
- Бушкевич И.А., Бородын А.В., Фишкина Ю.Э., Ташлыкова-Бушкевич И.И. // Сб. докл. VIII Междунар. науч. конф. Актуальные проблемы физики твердого тела. Минск: Ковчег, 2018. Т. 1. С. 134.
- Кикин П.Ю., Перевезенцев В.Н., Русин Е.Е., Землякова Н.В. // Металловедение и термическая обработка металлов. 2012. № 8. С. 23.
- Кикин П.Ю., Перевезенцев В.Н., Русин Е.Е. // Физика металлов и металловедение. 2015. Т. 116. № 8.
- Minamino Y., Yamane T., Araki H. // Metall. Mater. Trans. A. 1987. V. 18. P. 1536. https://doi.org/10.1007/BF02646667
- Фридляндер И.Н., Сандлер В.С., Никольская Т.И. // Металловедение и термическая обработка металлов. 1983. № 7. С. 20.
- Wang H.N., Liu C.Z., Lu L.P., Li R.S., Lin D. // Mater. Corros. 2017. V. 68. № 1. P. 58. https://doi.org/10.1002/maco.201609083
- Fox S., Flower H.M., McDarmaid D.S. // Scr. Metall. 1986. V. 20. № 1. P. 71. https://doi.org/10.1016/0036-9748(86)90215-2