PhD (Engineering), leading researcher of the Industrial Research Laboratory No. 4 (ONIL-4), Director of Business and Technology Development
кандидат технических наук, ведущий научный сотрудник ОНИЛ № 4, директор по развитию бизнеса и технологий
PhD (Engineering), Associate Professor, scientific supervisor of the Industrial Research Laboratory No. 4 (ONIL-4)
доктор технических наук, доцент, научный руководитель ОНИЛ № 4
PhD (Engineering), researcher
кандидат технических наук, научный сотрудник
laboratory assistant of the Industrial Research Laboratory No. 4 (ONIL-4), student
Doctor of Sciences (Engineering), Professor, chief researcher of the Industrial Research Laboratory No. 4 (ONIL-4), Vice-Rector for Scientific and Innovative Activities
доктор технических наук, профессор, главный научный сотрудник ОНИЛ № 4, проректор по научной и инновационной деятельности
Magnesium-rich aluminum alloys with small scandium additives are widely used in many branches of modern industry due to the high level of their mechanical properties. However, the issue of low thermal stability of Al3Sc particles, which does not allow performing deformation processing of this group of alloys at a temperature above 400 °С, continues to be relevant. Hafnium addition can become one of the ways to solve this problem as hafnium forms a shell around the Al3Sc particles and, due to the low diffusion coefficient in the aluminum matrix, reduces their coagulation rate. The paper studies the influence of addition of 0.2 % and 0.5 % Hf on the electrical conductivity and the process of supersaturated solid solution decomposition, as well as on the size and quantity of nanoparticles in the 1570 magnesium-rich aluminum alloy at its thermal treatment. The authors studied the kinetics of supersaturated solid solution decomposition in the 1570, 1570–0.2Hf, and 1570–0.5Hf alloys by the electrical conductivity measuring and constructed C-curves describing the supersaturated solid solution decomposition in the studied alloys in the temperature range of 260–440 °С. Besides, using transmission electron microscopy, the strengthening nanoparticles of the 1570 and 1570–0.5Hf alloys were studied during heating to 370 °C and 4-hour soaking. The study showed that hafnium addition significantly slows down the supersaturated solid solution decomposition in the 1570 alloy. The authors identified that in the alloys with hafnium additives, the supersaturated solid solution decomposition is the most intense at a temperature of 350 °С, and in the alloys without hafnium – at a temperature of 430 °С. The transmission microscopy data confirm that the 1570 alloy without hafnium contains 3–4.5 times more nanoparticles than the 1570–0.5Hf alloy.
Алюминиевые сплавы с высоким содержанием магния и малыми скандиевыми добавками очень распространены во многих отраслях современной промышленности вследствие высокого уровня их механических свойств. В то же время остается актуальной проблема низкой термостабильности частиц Al3Sc, что не дает проводить деформационную обработку данной группы сплавов при температуре свыше 400 °С. Одним из способов решения этой проблемы может стать добавление гафния, который образует оболочку вокруг частиц Al3Sc и за счет низкого коэффициента диффузии в алюминиевой матрице снижает скорость их коагуляции. В работе изучено влияние добавления 0,2 и 0,5 % Hf на электропроводность и процесс распада пересыщенного твердого раствора, а также на размер и количество наночастиц в высокомагниевом алюминиевом сплаве 1570 при его термической обработке. Проведено изучение кинетики распада пересыщенного твердого раствора в сплавах 1570, 1570–0,2Hf и 1570–0,5Hf методом замера электропроводности. Построены C-кривые, описывающие распад пересыщенного твердого раствора в исследуемых сплавах в температурном диапазоне 260–440 °С. Кроме того, с помощью просвечивающей электронной микроскопии были исследованы упрочняющие наночастицы сплавов 1570 и 1570–0,5Hf при нагреве до 370 °С и 4-часовой выдержке. Исследование показало, что добавки гафния существенно замедляют распад пересыщенного твердого раствора в сплаве 1570. Установлено, что в сплавах, легированных гафнием, распад пересыщенного твердого раствора наиболее интенсивно происходит при температуре 350 °С, а в сплавах без добавок гафния – при 430 °С. Данные просвечивающей микроскопии подтверждают, что в сплаве 1570 без гафния наблюдается в 3–4,5 раза больше наночастиц, чем в сплаве 1570–0,5Hf.