Труды КНЦ вып.4(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 3/2020(11)

а б Рис. 4. Влияние деформации на средние размеры нанокристаллов Al ( а ) и долю кристаллической фазы ( б ) в трехслойных дисках с композитной структурой под давлением 2 (■) и 4 (•) ГПа и в двухслойных дисках из аморфной ленты, консолидированных под давлением 2 ГПа (▲) Как известно, сплавы на основе Al представляют наибольший практический интерес как конструкционные материалы, основными характеристиками которых являются механические свойства. С учетом геометрических параметров консолидированных образцов их механические свойства характеризовались средними значениями микротвердости. Как видно из результатов измерений, суммированных в таблице, нанокристаллизация аморфной фазы приводит к существенному увеличению твердости (от 2,6 до 4,1 ГПа). Наиболее высокое значение твердости (4,7 ГПа) было получено в диске с композитной структурой, консолидированном под давлением 2 ГПа. Результаты для нанокомпозитных структур, приведенные в таблице, находятся в близком количественном согласии с результатами для сплава Al 87 Ni 8 Gd 5 в работе [18], авторы которой связывают увеличение твердости с увеличением доли нанокристаллической фазы. Твердость образцов с кристаллической структурой заметно ниже, а ее возрастание в деформированных образцах обусловлено измельчением зеренной структуры и ростом микронапряжений. Микротвердость образцов лент алюминиевых сплавов с аморфной и кристаллической структурами и дисков, консолидированных КВД Состояние / Материал Микротвердость, ГПа аморфный кристаллический композитный Исходное 2,6 ± 0,2 1,5 ± 0,1 - Деформация КВД 4 об. / 2 ГПа 4,1 ± 0,4 1,8 ± 0,2 4,7 ± 0,5 Деформация КВД 4 об. / 4 ГПа 4,1 ± 0,3 2,1 ± 0,2 4,1 ± 0,4 Обобщая полученные результаты, отметим, что метод неограниченного кручения под высоким давлением позволил получить консолидированные трехслойные диски диаметром 5 мм, состоящие из кристаллической быстроохлажденной ленты Al 95,1 Cr 2,5 Mo 1,4 Ti 0,4 Zr 0,3 V 0,3 , помещенной между двумя аморфными лентами сплава Al 86 Ni 9 Gd 5 , а также двухслойные диски, состоящие из аморфной и кристаллической лент. Установлено, что трехслойные диски и диски, консолидированные из аморфных лент, имеют нанокомпозитную структуру, состоящую из нанокристаллов Al, диспергированных в аморфной матрице. Показано, что твердость дисков с нанокомпозитной структурой примерно в 1,6 — 1,8 раз выше твердости аморфных лент. Твердость дисков, консолидированных из кристаллических лент, возрастает в 1,4 раза, что обусловлено уменьшением размеров зерен и ростом микронапряжений. Полученные в работе результаты свидетельствуют о перспективности использования метода КВД для получения объемных высокопрочных материалов на основе Al с аморфно-нанокристаллическими структурами. 160