ВЛИЯНИЕ ШАРОВОГО ИЗМЕЛЬЧЕНИЯ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ Mg – 3 % Al

Механические свойства любого конструкционного материала являются одними из наиболее важных показателей, определяющих возможности его применения. Целью настоящей работы является изучение влияния шарового измельчения на механические свойства сплава Mg – 3 % Al. Для изготовления высококачественных ультратонких образцов из нанокристаллического сплава Mg – 3 % Al использовался метод порошковой металлургии, включающий шаровой помол при комнатной температуре различной продолжительности, холодное уплотнение порошка, спекание в инертной атмосфере, горячую экструзию. Рентгеноструктурный анализ (XRD) показал быстрое уменьшение размера зерен с последующим измельчением примерно до 36 нм за 30 ч. Экструдированные образцы были подвергнуты сильной деформации при одноосной сжимающей нагрузке с целью исследования влияния измельчения зерен на профиль напряжения и деформацию сплава. Для изучения микромеханического поведения сплава, полученного при различной длительности измельчения, были проведены исследования микродавления с тремя отдельными пиковыми нагрузками в 3, 5 и 7 Н. Было обнаружено, что на кривую загрузки – разгрузки сильно влияет продолжительность измельчения порошка. Влияние измельчения зерна было четко выражено при измерении микротвердости и значений вдавливания.

1. Song J.J., She J., Chen D., Pan F. Latest re-search advances on magnesium and magnesium alloys worldwide. Journal of Magnesium and Alloys. 2020, vol. 8, no. 1, pp. 1–41. https://doi.org/10.1016/j.jma.2020.02.003

2. Gupta M. Magnesium: The Wonder Element for Engineering/Biomedical Applications, Intechopen, London: UK, 2020, 128 p. https://doi.org/10.5772/intechopen.73398

3. Kumar P., Skotnicova K., Mallick A., Gupta M., Cegan T., Jurica J. Mechanical Characterization of Graphene Nanoplatelets-Reinforced Mg-3Sn Alloy Synthesized by Powder Metallurgy. Metals. 2021, vol. 11, no. 62 pp. 1–14. https://doi.org/10.3390/met11010062

4. Jayalakshmi S., Singh A., Chen X., Konovalov S., et al. Role of Matrix Microstructure in Governing the Mechanical Behavior and Corrosion Response of Two Magnesium Alloy Metal Matrix Composites. JOM. 2020, vol. 72, рр. 2882–2891. https://doi.org/10.1007/ s11837-020-04166-9

5. Frank Czerwinski, Magnesium Alloys: Design, Processing and Properties, London: In Tech, 2011, 540 p. https://doi.org/10.5772/560

6. Michels W. Magnesium Alloys and their Applica-tions. Materials Technology. 1998, vol. 13, pp.121–122.

7. Chua B.W., Lu L., Lai M. O. Deformation behav-iour of ultrafine and nanosize-grained Mg alloy synthesized via mechanical alloying. Philosophical Magazine. 2006, vol. 86, pp. 2919–2939. https://doi.org/10.1080/14786430600660831

8. L. Lu, K. Raviprasad and M.O. Lai, Nanostructured Mg–5 % Al – x % Nd alloys. Materials Science and Engineering: A. 2004, vol. 368, no. 1-2, pp. 117–125. https://doi.org/ 10.1016/j.msea.2003.10.246

9. Mallick A., Vedantam S., Lu L. Grain size dependent tensile behavior of Mg – 3 % Al alloy at elevated temperatures. Material Science and Engineering A. 2009, vol. 515, no. 1-2, pp. 14–18. https://doi.org/10.1016/j.msea.2009.03.002

10. Mallick A. Tensile properties of Ultrafine Mg – 3 % Al alloy at elevated temperatures. International Journal of Materials Research (formerly Zeitschrift fuer Metallkunde). 2011, vol. 102, pp. 48–53. http://dx.doi.org/10.3139/ 146.110453

11. Alijani F., Amini R., Ghaffari M., Alizadeh M., Okyay A.K. Effect of milling time on the structure, micro-hardness, and thermal behavior of amorphous / nanocrystalline TiNiCu shape memory alloys developed by mechanical alloying. Materials and Design. 2014, vol. 55, pp 373–380. http://dx.doi.org/10.1016/j. matdes.2013.09.009

12. Pharr G.M., Harding D.S., Oliver W.C. Me-chanical properties and deformation behavior of materials having ultra-fine microstructures, Eds. M. Nastasi, D. M Parkin, H. Gleiter, Kluwer Academic Press. 1993, pp. 449.