graduate student, research engineer of Strength Laboratory
магистрант, инженер-исследователь лаборатории прочности
PhD (Engineering), Head of Strength Laboratory
доктор технических наук, заведующий лабораторией прочности
The authors discovered the lack of literature sources on the structure and mechanical-and-physical properties of copper alloys with the palladium content of less than 10 at. %. It is determined that in the “copper corner” of the common Cu-Pd phase diagram, the temperature-concentration boundary between the disordered FCC-phase and the ordered L12-type phase was drawn without the relevant experimental support. At the same time, these alloys are attractive as the basis for the development of high-strength conductive materials.
The authors studied the evolution of the structure, microhardness, and specific electrical resistivity in the process of prolonged annealing of the Cu-8at.%Pd alloy. The increase of microhardness and specific electrical resistivity of pre-deformed samples after thermal processing at 250 °C and 300 °C was detected. It is shown, that the prolonged low-temperature annealing of the alloy with slow cooling leads to the increase of its specific electrical resistivity. The authors conclude that all the observed anomalies of properties are explained by the formation of the ordered L12 phase nuclei in the deformed matrix. The results of the study confirm that the preliminary deformation accelerates significantly the processes of atomic ordering. However, the rate of atomic ordering is extremely low: to determine a new phase using the structural methods, the low-temperature annealing for several months is necessary.
Based on the results of the study, it was concluded that the critical temperature of the order-disorder phase transformation in the alloy under the study is approximately 340 °C. Since the temperature boundary of phase transformation for the alloy of tested concentration was drawn on the common Cu-Pd phase diagram at 400 °C, the authors concluded as well, that the “copper angle” on phase diagram needs to be refined.
Обнаружен недостаток литературных источников по структуре и физико-механическим свойствам сплавов меди с содержанием палладия менее 10 ат. %. Выяснено, что в «медном углу» общепринятой фазовой диаграммы системы медь – палладий температурно-концентрационная граница между разупорядоченной ГЦК-фазой и упорядоченной по типу L12 фазой проведена без соответствующей экспериментальной поддержки. В то же время эти сплавы представляют интерес в качестве основы для разработки высокопрочных проводящих материалов.
В работе проведено изучение эволюции структуры, микротвердости и удельного электросопротивления в процессе длительных отжигов сплава Cu–8ат.%Pd. Обнаружено повышение микротвердости и удельного электросопротивления предварительно деформированных образцов после термообработок при 250 и 300 °С. Показано, что длительный низкотемпературный отжиг сплава с медленным охлаждением приводит к росту его удельного электросопротивления. Сделано заключение, что все обнаруженные аномалии свойств объясняются образованием зародышей упорядоченной L12 фазы в деформированной матрице. Полученные результаты подтверждают, что предварительная деформация значительно ускоряет процессы атомного упорядочения. Однако скорость атомного упорядочения чрезвычайно низка: для обнаружения новой фазы структурными методами требуется проведение низкотемпературных отжигов в течение нескольких месяцев.
По результатам исследования сделан вывод, что критическая температура фазового превращения порядок – беспорядок в исследуемом сплаве составляет приблизительно 340 °С. Поскольку на общепринятой фазовой диаграмме Cu-Pd температурная граница фазового превращения для сплава исследованной концентрации проведена при 400 °С, также сделан вывод, что «медный угол» на фазовой диаграмме нуждается в уточнении.