Механические свойства на растяжение композита Al-Nb, полученного деформацией сдвига под давлением

Аннотация

Представлены результаты по получению композита системы Al-Nb с помощью кручения под высоким давлением на наковальнях Бриджмена с углублениями. «Сэндвич» из дисковых заготовок алюминия и ниобия в последовательности Al-Nb-Al укладывался между наковален. Деформирование проводили при комнатной температуре под давлением 5 ГПа на 30 оборотов и скорости 2 об/мин. Исследования поперечного сечения получаемого композита показали, что практически по всему объему произошло дробление и механическое перемешивание ниобия в алюминиевой матрице. В центральной области композита перемешивание слабо выражено ввиду малой степени деформации.Механические испытания полученных образцов композитов проводили для трех состояний: исходное, сразу после деформации; после отжига при 400 °С; после отжига при 600 °С. Проведенные механические испытания на растяжение для образцов, вырезанных из зоны, соответствующей середине радиуса получаемого композита, показали следующие значения предела прочности: для исходного состояния – 177 МПа; отожженного при 400 °С – 337 МПа; отожженного при 600 °С – 291 МПа. Фрактографические исследования показали, что на поверхностях изломов как не отожженных, так и отожженных образцов хорошо видна дисперсная фаза Al3Nb. Пластическая  деформация в композите происходит в основном по алюминиевой матрице, ниобий практически не деформируется. Упрочнение идет по дисперсному механизму за счет фазы Al3Nb, образующейся на границах Al/Nb. Формирование оптимальных размеров упрочняющей фазы наблюдается при отжиге 400 °С.