PhD (Physics and Mathematics), Head of laboratory of Institute of Advanced Data Transfer Systems
кандидат физико-математических наук, заведующий лабораторией института перспективных систем передачи данных
junior researcher of Laboratory of Diffraction Methods for Investigation of Real Crystal-Structures
младший научный сотрудник лаборатории дифракционных методов исследования реальной структуры кристаллов
PhD (Physics and Mathematics), assistant professor of Institute of Advanced Data Transfer Systems
кандидат физико-математических наук, доцент института перспективных систем передачи данных
researcher of Laboratory of Diffraction Methods for Investigation of Real Crystal-Structures, assistant professor of Higher School of Mechanics and Control Processes
научный сотрудник лаборатории дифракционных методов исследования реальной структуры кристаллов, доцент высшей школы механики и процессов управления
Doctor of Sciences (Physics and Mathematics), Professor, chief researcher of Institute of Advanced Data Transfer Systems
доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник института перспективных систем передачи данных
The relevance of this work stems from the growing interest in magnesium alloys with long period ordered structure (LPSO) due to their unique mechanical properties. Investigating the effect of extrusion on Young’s modulus and internal friction of such alloys provides a deeper understanding of their mechanical behaviour, which is important for the development of new materials with improved performance properties. This research explores the effect of warm extrusion on the structure, dynamic Young’s modulus and internal friction of magnesium alloys containing varying amounts of LPSO phases. Alloys in the Mg–Zn–Y system with estimated LPSO phase contents of 0, 50 and 100 % vol. were analysed using the composite piezoelectric oscillator technique at 100 kHz. The results demonstrate that the Young’s modulus increases with higher LPSO content, driven by the enhanced stiffness and strong interatomic bonding of the LPSO phases. Extrusion leads to a 3 % decrease in Young’s modulus along the direction parallel to its axis for all samples. This effect is explained by the formation of an elongated texture and an increase in the dislocation density. Internal friction measurements revealed a rise in amplitude-independent internal friction post-extrusion, suggesting higher dislocation density, while the critical strain amplitude decreased in alloys with higher LPSO content. Additionally, Young’s modulus softening was reduced after extrusion, primarily due to dislocation-induced hardening. These findings shed light on the mechanical properties of Mg–Zn–Y alloys with LPSO structures, emphasising the effects of extrusion and phase content on their dynamic behaviour.
Проведение исследования обусловлено растущим прикладным интересом к получению и исследованию механических свойств новых магниевых сплавов, содержащих длиннопериодную слоистую структуру (ДПС). Исследование влияния обработки теплой экструзией на модуль Юнга и внутреннее трение позволит в большей мере понять поведение данных материалов под действием различных механических напряжений, что важно для улучшения их функциональных характеристик. Представлены результаты влияния теплой экструзии на структуру, эффективный модуль Юнга и внутреннее трение в сплавах с различным содержанием фазы ДПС. Сплавы в системе Mg–Zn–Y с содержанием ДПС 0, 50 и 100 % об. были изучены с использованием пьезоэлектрического составного вибратора на частотах, близких к 100 кГц. Полученные результаты показали увеличение модуля Юнга с ростом содержания ДПС, обусловленное большей жесткостью и сильной межатомной связью в этой структуре. Экструзия вызвала уменьшение модуля Юнга на 3 % вдоль направления обработки. Этот эффект объясняется формированием удлиненной микротекстуры, преимущественной ориентацией в фазах альфа-магния и ДПС, а также возрастанием плотности подвижных дислокаций. Нелинейная часть внутреннего трения возрастала в результате экструзии благодаря увеличению плотности вовлеченных дислокаций. В то же время критическая амплитуда деформации уменьшалась с увеличением доли ДПС. Кроме того, выявлено снижение дефекта модуля Юнга после экструзии, что объясняется преимущественно дислокационным упрочнением. Полученные данные позволяют с большим пониманием взглянуть на деформационное поведение сплавов Mg–Zn–Y с ДПС, а также на влияние на него обработки теплой экструзией.