Соотношение пластичности, способности к перегибам и навивам проволок из ультрамелкозернистых сплавов Al–0,5Fe и Al–0,5Fe–0,3Cu, полученных литьем в электромагнитный кристаллизатор
- Авторы: Медведев А.Е.1, Жукова О.О.1, Федотова Д.Д.1, Хафизова Э.Д.1, Мотков М.М.2, Мурашкин М.Ю.1
-
Учреждения:
- Уфимский университет науки и технологий
- Сибирский федеральный университет
- Выпуск: № 2 (2025)
- Страницы: 29-38
- Раздел: Статьи
- URL: https://vektornaukitech.ru/jour/article/view/1057
- DOI: https://doi.org/10.18323/2782-4039-2025-2-72-3
- ID: 1057
Цитировать
Аннотация
В исследованиях таких функциональных свойств сплавов Al–Fe и Al–Fe–Cu, как способность к перегибам и навивам, а также пластичность проводов из этих сплавов, имеет место значительная степень неопределенности. Способность к перегибам и навивам определяется промышленными стандартами, однако попыток изучить связь между ними и пластичностью проводов из алюминиевых сплавов не предпринималось. Еще меньше внимания уделено проводам с ультрамелкозернистой структурой на основе алюминия, полученным электромагнитным литьем и равноканальным угловым прессованием. В данном исследовании использовались сплавы с двумя различными химическими составами (Al–0,5 вес. % Fe и Al–0,5 вес. % Fe–0,3 вес. % Cu) и двумя различными способами литья (литье в электромагнитный кристаллизатор и непрерывное литье и прокатка). Часть проводов для исследования была изготовлена методом холодного волочения (ХВ), другая – комбинацией равноканального углового прессования по схеме «Конформ» и холодного волочения (РКУП-К+ХВ) для получения крупнозернистой и ультрамелкозернистой структур соответственно. Для оценки термической стабильности проволок проводили отжиг при температуре 230 °С в течение 1 ч. Показано, что соотношение между пластичностью (удлинением до разрушения), числом навивов и числом перегибов (как до первой трещины, так и до полного разрушения образца) может различаться в зависимости от схемы деформации, типа и количества легирующих элементов в сплаве, а также способности образовывать твердые растворы.
Об авторах
Андрей Евгеньевич Медведев
Уфимский университет науки и технологий
Автор, ответственный за переписку.
Email: medvedevandreyrf@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-8616-0042
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Россия, 450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32Ольга Олеговна Жукова
Уфимский университет науки и технологий
Email: baykeeva.olga@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-1879-9389
инженер-исследователь
Россия, 450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32Дарья Дмитриевна Федотова
Уфимский университет науки и технологий
Email: dariafedotowa@mail.ru
ORCID iD: 0009-0000-7526-8309
магистр, оператор 4-го разряда НИЛ «Металлы и сплавы при экстремальных воздействиях»
Россия, 450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32Эльвира Динифовна Хафизова
Уфимский университет науки и технологий
Email: ela.90@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-4618-412X
кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник
Россия, 450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32Михаил Михайлович Мотков
Сибирский федеральный университет
Email: mikhail145@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-1272-3993
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Россия, 660041, Россия, г. Красноярск, пр-т Свободный, 79Максим Юрьевич Мурашкин
Уфимский университет науки и технологий
Email: m.murashkin.70@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-9950-0336
кандидат технических наук, старший научный сотрудник
Россия, 450076, Россия, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32Список литературы
- Verma R.P., Kumar L.M. A short review on aluminium alloys and welding in structural applications // Materials Today Proceeding. 2021. Vol. 46. Part 20. P. 10687–10691. doi: 10.1016/j.matpr.2021.01.447.
- Shuai Guoliang, Li Zhen, Zhang Diantao, Elhefnawey M., Li Li. On rough set theory on achieving high quality cable material production by green low carbon technology // Ecological Chemistry and Engineering S. 2021. Vol. 28. № 1. P. 49–59. doi: 10.2478/eces-2021-0005.
- Wang Shuo, Hou Jiapeng, Li Chenghui et al. Dynamic fatigue damage behaviors and mechanisms of overhead transmission Al wires at elevated temperatures // International Journal of Fatigue. 2024. Vol. 188. Article number 108515. doi: 10.1016/j.ijfatigue.2024.108515.
- Kikuchi S., Matsuoka S., Yoshimura T., Ijiri M. Effect of natural aging by multifunction cavitation on plane bending fatigue behaviour of heat-treatable Al-Si7Mg aluminum alloys and its fatigue strength estimation // International Journal of Fatigue. 2024. Vol. 185. Article number 108352. doi: 10.1016/J.IJFATIGUE.2024.108352.
- Hergul A.S., Yuce M., Ayaz M., Mese E. Investigation on aluminum alloys as winding materials for alternators in wind turbines // Emerging Materials Research. 2020. Vol. 9. № 3. P. 789–795. doi: 10.1680/JEMMR.20.00096.
- Said J., Garcin S., Fouvry S., Cailletaud G., Yang C., Hafid F. A multi-scale strategy to predict fretting-fatigue endurance of overhead conductors // Tribology International. 2020. Vol. 143. Article number 106053. doi: 10.1016/j.triboint.2019.106053.
- Kalombo R.B., Reinke G., Miranda T.B., Ferreira J.L.A., Da Silva C.R.M., Araújo J.A. Experimental Study of the Fatigue Performance of Overhead Pure Aluminium Cables // Procedia Structural Integrity. 2019. Vol. 19. P. 688–697. doi: 10.1016/j.prostr.2019.12.075.
- Yi Huang, Langdon T.G. Advances in ultrafine-grained materials // Materials Today. 2013. Vol. 16. № 3. P. 85–93. doi: 10.1016/J.MATTOD.2013.03.004.
- Medvedev A.E., Zhukova O.O., Kazykhanov V.U., Shaikhulova A.F., Motkov M.M., Timofeev V.N., Enikeev N.A., Murashkin M.Yu. Unique properties of the Al-0.5Fe-0.3Cu alloy, obtained by casting into an electromagnetic crystallizer, after equal-channel angular pressing and cold drawing // Materials Physics and Mechanics. 2024. Vol. 52. № 3. P. 58–72. doi: 10.18149/MPM.5232024_6.
- Jiang Hongxiang, Li Shixin, Zhang Lili, He Jie, Zheng Qiuji, Song Yan, Li Yanqiang, Zhao Jiuzhou. The influence of rare earth element lanthanum on the microstructures and properties of as-cast 8176 (Al-0.5Fe) aluminum alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2021. Vol. 859. Article number 157804. doi: 10.1016/J.JALLCOM.2020.157804.
- Chen Peng, Fan Xiangze, Yang Qingbo, Zhang Zhiqing, Jia Zhihong, Liu Qing. Creep behavior and microstructural evolution of 8030 aluminum alloys compressed at intermediate temperature // Journal of Materials Research and Technology. 2021. Vol. 12. P. 1755–1761. doi: 10.1016/J.JMRT.2021.03.052.
- Жукова О.О., Медведев А.Е., Кирьянова К.Э., Медведев Е.Б., Мотков М.М. Свойства биметаллической проволоки с медной оболочкой и сердечником из сплава Al-0,5Fe-0,3Cu, полученного литьем в электромагнитный кристаллизатор // Materials. Technologies. Design. 2024. Т. 6. № 3. С. 27–33. doi: 10.54708/26587572_2024_631827.
- Murashkin M., Medvedev A., Kazykhanov V., Krokhin A., Raab G., Enikeev N., Valiev R.Z. Enhanced mechanical properties and electrical conductivity in ultrafine-grained Al 6101 alloy processed via ECAP-conform // Metals (Basel). 2015. Vol. 5. № 4. P. 2148–2164. doi: 10.3390/met5042148.
- Hou Jia-Peng, Wang Qiang, Yang Hua-Jie, Wu Xi-Mao, Li Chun-He, Zhang Zhe-Feng, Li Xiao-Wu. Fatigue and Fracture behavior of a Cold-Drawn Commercially pure aluminum wire // Materials. 2016. Vol. 9. № 9. Article number 764. doi: 10.3390/ma9090764.
- Kuokkala V.T., Hokka M., Isakov M. Dynamic plasticity of metals // Dynamic Behavior of Materials: Fundamentals, Material Models, and Microstructure Effects. 2024. P. 15–49. doi: 10.1016/B978-0-323-99153-7.00005-0.
- Shuai Linfei, Huang Tianlin, Yu Tianbo, Wu Guilin, Hansen N., Huang Xiaoxu. Segregation and precipitation stabilizing an ultrafine lamellar-structured Al–0.3%Cu alloy // Acta Materialia. 2021. Vol. 206. Article number 116595. doi: 10.1016/j.actamat.2020.116595.
- Медведев А.Е., Жукова О.О., Федотова Д.Д., Мурашкин М.Ю. Механические свойства, электропроводность и термостабильность проволоки из сплавов системы Al–Fe, полученных литьем в электромагнитный кристаллизатор // Frontier Materials & Technologies. 2022. № 3-1. С. 96–105. doi: 10.18323/2782-4039-2022-3-1-96-105.
Дополнительные файлы
