Исследование распада пересыщенного твердого раствора в высокомагниевых алюминиевых сплавах со скандием, легированных гафнием

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.