Труды КНЦ вып. 5(ХИМИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ) вып. 2/2021(12)

сверткой (конволюцией) профилей, обусловленных микронапряжениями (Ps) и размерами о.к.р. (Pd), интегральная ширина измеренной линии образца для Kai представима в виде [1]: р 2 : = ( р a1 ) 2 + ( р " ) 2 + ( р :: )2 Р S = 4e tg (9а1); (e2)К (5) Т, п а ^ %1 ____ D (D) cos (9al ) ’ где 0а1 — положение рефлекса Kai, <D> — средний размер о.к.р., <s2>1/2 — среднеквадратичное микронапряжение (mean square strain). Ввиду того что постоянные решетки твердого раствора в лентах сплава Al 95 , 8 Mn 3 , 8 Fe 0,4 в исходном и деформированном состояниях близки к постоянной решетке чистого Al, в качестве инструментального уширения Pins брались определенные выше значения интегральной ширины соответствующих рефлексов эталона. Для интегральных ширин рефлексов, связанных со спектральной линией излучения Ка 2 , использовалось выражение, аналогичное (5), в котором угол дифракции 0а2 задавался согласно выражению (2). Таким образом, число подгоночных параметров для одного рефлекса, являющегося суперпозицией отражений спектральных линий ai и а 2 , составляет 5: это интегральная интенсивность для спектральной линии а 1 , положение линии по а 1 , размер о.к.р., микронапряжение и корректировка 2As/R (общая для всех рефлексов). Для анализа микроструктуры образцов сплава Al 95 , 8 Mn 3 , 8 Fe 0,4 использовались линии (111), (200), (222) и (400). В таком случае общее число подгоночных параметров составляло одиннадцать — четыре интегральных амплитуды, четыре положения рефлексов, общее для всех рефлексов микронапряжение, размер блока и корректировочный параметр 2As/R. Качество подгонки рефлексов образцов с использованием аппроксимирующей функции Гаусса иллюстрируется на рис. 1 для дисков сплава Al 95 , 8 Mn 3 , 8 Fe 0 , 4 , а параметры тонкой структуры, полученные такой подгонкой, представлены в таблице. Структура и микротвердость ленты сплава Al 95 , 8 Mn 3 , 8 Fe 0,4 в исходном и деформированном состояниях Параметры/состояние Исходное 2 ГПа / 1 об. 4 ГПа / 1 об. 4 ГПа / 4 об. Постоянная решетки а, А 4,0322±0,0003 4,0425±0,0007 4,0451±0,0008 4,0316±0,0004 Размер блоков (зерен) <D>, nm > 2000 52±6 58±6 49± 3 Микронапряжения <е2>12 (7,2±0,2) 10-4 (4,0±0,1) 10-3 (3,6±0,1) 10-3 (3,5±0,1) 10-3 Микротвердость Иц, МПа 1230±190 2070±100 2100±50 2680±710 Как видно из результатов (см. табл.), постоянная г.ц.к. решетки быстроохлажденной ленты сплава Al95,8Mn3,8Fe0,4 заметно ниже, чем Al эталона, что свидетельствует о формировании твердого раствора, вероятнее всего, Mn в Al [16]. Оцененное по приведенной в этой монографии концентрационной зависимости постоянной решетки содержание Mn составляет приблизительно 4,5 вес. %, что существенно выше предела равновесной растворимости (1,4 вес. %) [20]. Несмотря на то, что общее содержание легирующих элементов в сплаве выше 4,5 вес. %, на дифрактограмме быстроохлажденной ленты наблюдаются только линии твердого раствора (рис. 2), что, вероятно, связано с ограниченной чувствительностью метода и/или дисперсным характером включений интерметаллических фаз. Кручение на 1 оборот под давлением 2 и 4 ГПа приводит к существенному диспергированию структуры и увеличению уровня микронапряжений, а также к увеличению постоянной решетки (табл.), значения которых соответствуют снижению насыщенности твердого раствора до ~ 2 и 1,5 вес. % соответственно. Структурные характеристики этих образцов близки, что указывает на слабое влияние давления в методе КВД, а их изменения приводят к повышению микротвердости приблизительно в 1,7 раза по сравнению с исходным состоянием (табл., рис. 3). Кроме того, на дифрактограммах деформированных образцов появляются слабые дополнительные рефлексы (рис. 2), что обусловлено снижением насыщенности твердого раствора. Однако увеличение степени деформации (вращение на 4 оборота при 4 ГПа) не только не снижает насыщенность твердого раствора, но даже несколько ее повышает (до 5 вес. %), хотя и не оказывает 2 2 2