Везде

ОФНПисьма в Журнал экспериментальной и теоретической физики JETP Letters (Journal of Experimental and Theoretical Physics Letters)

  • ISSN (Print) 0370-274X
  • ISSN (Online) 3034-5766

Конкуренция между образованием и распадом твердого раствора при деформации кручением под высоким давлением сплавов Al–Cu

Вы можете
Код статьи
S0370274X25040179-1
DOI
10.31857/S0370274X25040179
Тип публикации
Статья
Статус публикации
Опубликовано
Авторы
Страумал Б. Б
  • Аффилиация: Институт физики твердого тела имени Ю.А.Осипьяна РАН
Козловa М. В.
  • Аффилиация: Process and Material Sciences Laboratory, LSPM – CNRS
Том/ Выпуск
Том 121 / Номер выпуска 7-8
Страницы
650-656
Аннотация
В данной работе впервые обнаружена конкуренция между фазовыми превращениями образования и распада твердого раствора под действием кручения под высоким давлением (КВД) в сплаве на основе алюминия. Сплав Al–6 масс.%Cu был предварительно отожжен при 300 и 530 ◦C. После отжига при 300 ◦C твердый раствор в матрице практически не содержит меди, а после отжига при 530 ◦C он содержит примерно 5 масс.%Cu. Это близко к максимально возможному значению. В первом образце кручение под высоким давлением приводит к обогащению твердого раствора медью за счет частичного распада частиц фазы Al2Cu. Во втором образце, наоборот, твердый раствор распадается с образованием частиц Al2Cu. В результате конкуренции этих процессов возникает динамическое равновесие, и концентрация меди в матрице с двух сторон стремится к стационарному значению css = 2масс.%Cu. css соответствует растворимости меди в твердом растворе при Teff = 400 ± 20 ◦С. Это явление можно объяснить повышенной концентрацией дефектов (в частности, вакансий) в стационарном состоянии при кручении под высоким давлением, которое эквивалентно повышению температуры.
Ключевые слова
Дата публикации
16.09.2025
Год выхода
2025
Всего подписок
0
Всего просмотров
15

Библиография

  1. 1. X. Sauvage, A. Chbihi, and X. Quelennec, J. Phys. Conf. Ser. 240, 012003 (2010).
  2. 2. B. B. Straumal, A.A. Mazilkin, B. Baretzky, E. Rabkin, and R. Z. Valiev, Mater.Trans. 53, 63 (2012).
  3. 3. S.K. Pabi, J. Joardar, and B. S. Murty, Proc. Ind. Nac. Sci. Ac. A 67, 1 (2001)
  4. 4. B. Straumal, A. Korneva, and P. Zieba, Arch. Civil Mech. Eng. 14, 242 (2014).
  5. 5. A. Mazilkin, B. Straumal, A. Kilmametov, P. Straumal and B. Baretzky, Mater. Trans. 60, 1489 (2019).
  6. 6. X. Liu, H. Ding, Y. Huang, X. Bai, Q. Zhang, H. Zhang, T.G. Langdon, and J. Cui, J. Alloys Compd. 867, 159063 (2021).
  7. 7. Q. Wang, K. Edalati, I. Fujita, M. Watanabe, T. Ishihara, and Z. Horita, J. Am. Ceram. Soc. 103, 6594 (2020).
  8. 8. I.K. Razumov, Yu.N. Gornostyrev, and A.E. Ermakov, Phys. Met. Metallogr. 119, 1133 (2018).
  9. 9. Y. Ashkenazy, N. Pant, J. Zhou, P. Bellon, and R. S. Averback, Acta Mater. 139, 205 (2017).
  10. 10. S. Tuli´c, M. Kerber, M. Matsuda, and T. Waitz, Func. Mater. Lett. 10, 1740012 (2017).
  11. 11. Y. Fukushima, Y. Ikoma, K. Edalati, B. Chon, D. J. Smith, and Z. Horita, Mater. Charact. 129, 163 (2017).
  12. 12. N. Resnina, S. Belyaev, V. Zeldovich, V. Pilyugin, N. Frolova, and D. Glazova, Thermochim. Acta 627, 20 (2016).
  13. 13. V.G. Pushin, N. I. Kourov, N.N. Kuranova, A.V. Pushin, and A.,N. Uksusnikov, Phys. Met. Metallogr. 115, 365 (2014).
  14. 14. V.G. Pushin, N.N. Kuranova, N. I. Kourov, R. Z. Valiev, A.V. Korolev, V.V. Makarov, A.V. Pushin, and A.N. Uksusnikov, Phys. Met. Metallogr. 114, 488 (2013).
  15. 15. E. I. Teitel’, L. S. Metlov, D.V. Gunderov, and A.V. Korznikov, Phys. Met. Metallogr. 113, 1162 (2012).
  16. 16. T. Miyazaki, D. Terada, Y. Miyajima, C. Suryanarayana, R. Murao, Y. Yokoyama, K. Sugiyama, M. Umemoto, Y. Todaka, and N. Tsuji, J. Mater. Sci. 46, 4296 (2011).
  17. 17. B.B. Straumal, B. Baretzky, A.A. Mazilkin, F. Phillipp, O.A. Kogtenkova, M.N. Volkov, and R. Z. Valiev, Acta Mater. 52, 4469 (2004).
  18. 18. B.B. Straumal, S.G. Protasova, A.A. Mazilkin, E. Rabkin, D. Goll, G. Schutz, B. Baretzky, and R.Z. Valiev, J. Mater. Sci. 47, 360 (2012).
  19. 19. B.B. Straumal, A.R. Kilmametov, Y. Ivanisenko, L. Kurmanaeva, B. Baretzky, Y.O. Kucheev, P. Zieba, A. Korneva, and D.A. Molodov, Mater. Lett. 118, 111 (2014).
  20. 20. B.B. Straumal, A.R. Kilmametov, I.A. Mazilkin, A. Korneva, P. Zieba, and B. Baretzky, JETP Lett. 110, 624 (2019).
  21. 21. A.A. Mazilkin, B. B. Straumal, A.R. Kilmametov, T. Boll, B. Baretzky, O.A. Kogtenkova, A. Korneva, and P. Zieba, Scr. Mater. 173, 46 (2019).
  22. 22. H. Azzeddine, B. Mehdi, L. Hennet, D. Thiaudiere, B. Alili, M. Kawasaki, D. Bradai, and T.G. Langdon, Mater. Sci. Eng. A 597, 288 (2014).
  23. 23. Y.B. Wang, X.Z. Liao, Y.H. Zhao, J.C. Cooley, Z. Horita, and Y.T. Zhu, Appl. Phys. Lett. 102, 231912 (2013).
  24. 24. A. Bachmaier, G. B. Rathmayr, M. Bartosik, D. Apel, Z. Zhang, and R. Pippan, Acta Mater. 69, 301 (2014).
  25. 25. A. Bachmaier, J. Keckes, K. S. Kormout, and R. Pippan, Phil. Mag. Lett. 94, 9 (2014).
  26. 26. Y.F. Sun, H. Fujii, T. Nakamura, N. Tsuji, D. Todaka, and M. Umemoto, Scr. Mater. 65, 489 (2011).
  27. 27. I.V. Shchetinin, I.G. Bordyuzhin, R.V. Sundeev, V.P. Menushenkov, A.V. Kamynin, V.N. Verbetsky, and A.G. Savchenko, Mater. Lett. 274, 127993 (2020).
  28. 28. S.D. Prokoshkin, I.Yu. Khmelevskaya, S.V. Dobatkin, I.B. Trubitsyna, E.V. Tatyanin, V.V. Stolyarov, and E.A. Prokofiev, Acta Mater. 53, 2703 (2005).
  29. 29. X. Sauvage, L. Renaud, B. Deconihout, D. Blavette, D.H. Ping, and K. Hono, Acta. Mater. 49, 389 (2001).
  30. 30. A.A. Mazilkin, G.E. Abrosimova, S.G. Protasova, B.B. Straumal, G. Schutz, S.V. Dobatkin, and A. S. Bakai, J. Mater. Sci. 46, 4336 (2011).
  31. 31. B.B. Straumal, A. Korneva, O. Kogtenkova, L. Kurmanaeva, P. Zieba, A. Wierzbicka-Miernik, S.N. Zhevnenko, and B. Baretzky, J. Alloys Compd. 615, S183 (2014).
  32. 32. B.B. Straumal, A.A. Mazilkin, S.G. Protasova, D.V. Gunderov, G.A. L´opez, and B. Baretzky, Mater. Lett. 161, 735 (2015).
  33. 33. A. Aronin and G. Abrosimova, Metals 10, 358 (2020).
  34. 34. F. Staab, P. Niels, E. Bruder, T. Smoliarova, D. Koch, X. Chen, K. Skokov, B. Gault, M. Farle, O. Gutfleisch, and K. Durst, J. Alloys Compd. 1010, 177858 (2025).
  35. 35. V.R. Galakhov, B.A. Gizhevskii, and S.V. Naumov, J. Phys. Chem. Sol. 193, 112165 (2024).
  36. 36. H. Shahmir, M. Hosseinzadeh, H. S. Kim, and M. Nili-Ahmadabadi, Intermetallics 168, 108264 (2024).
  37. 37. F. Staab, Y. Yang, E. Foya, E. Bruder, B. Zingsem, E. Adabifiroozjaei, D. Nasiou, K. Skokov, D. Koch, M. Farle, R.E. Dunin-Borkowski, L. Molina-Luna, O. Gutfleisch, B.-X. Xu, and K. Durst, Scr. Mater. 240, 115808 (2024).
  38. 38. M. Stuckler, S. Wurster, M. Alfreider, M. Zawodzki, H. Krenn, and A. Bachmaier, Nanomaterials (Basel) 13, 2280 (2023).
  39. 39. J. Zhang, S. Wang, H. Ding, P. Hu, Y. Huang and Y. Zhang, Crystals 13, 1246 (2023).
  40. 40. Y. Ren, A. Shuitcev, D.V. Gunderov, L. Li, R.Z. Valiev, and Y.X. Tong, Mater. Lett. 322, 132484 (2022).
  41. 41. R.V. Sundeev, A.V. Shalimova, A.V. Krivoruchko, A.M. Glezer, A.A. Veligzhanin, and V.A. Khonik, Intermetallics 141, 107372 (2022).
  42. 42. V. S. Kalashnikov, V.A. Andreev, V.V. Koledov, A.V. Petrov, V.G. Shavrov, D.V. Kuchin, and R.M. Gizatullin, Metal Sci. Heat Treat. 63, 258 (2021).
  43. 43. A.M. Glezer, M.R. Plotnikova, A.V. Shalimova, and S.V. Dobatkin, Bull. Russ. Ac. Sci. Phys. 73, 1233 (2009).
  44. 44. S. Ho´bor, ´A. R´ev´esz, A.P. Zhilyaev, and Zs. Kov´acs, Rev. Adv. Mater. Sci. 18, 590 (2008).
  45. 45. G. Abrosimova, O. Aksenov, N. Volkov, D.V. Matveev, E. Pershina, and A. S. Aronin, Metals 14, 771 (2024).
  46. 46. G.E. Abrosimova, V.V. Astanin, N.A. Volkov, D.V. Gunderov, E.Y. Postnova, and A. S. Aronin, Phys. Met. Metallogr. 124, 698 (2023).
  47. 47. G. Abrosimova, D. Gunderov, E. Postnova, and A. Aronin, Materials 16, 1321 (2023).
  48. 48. B. Mironchuk, G. Abrosimova, S. Bozhko, E. Pershina, and A. Aronin, J. Non-Cryst. Solids 577, 121279 (2022).
  49. 49. G. Abrosimova, B. Gnesin, D. Gunderov, A. Drozdenko, D. Matveev, B. Mironchuk, E. Pershina, I. Sholin, and A. Aronin, Metals 10, 1329 (2020).
  50. 50. B. Mironchuk, G. Abrosimova, S. Bozhko, A. Drozdenko, E. Postnova, and A. Aronin, Mater. Lett. 273, 127941 (2020).
  51. 51. G. Abrosimova, and A. Aronin, J. Alloys Compd. 747, 26 (2018).
  52. 52. G. Abrosimova, D. Matveev, E. Pershina, and A. Aronin, Mater. Lett. 183, 131 (2016).
  53. 53. E.A. Pershina, G.E. Abrosimova, A. S. Aronin, and D.V. Matveev, Phys. Sol. State 57, 234 (2015).
  54. 54. E.A. Pershina, G.E. Abrosimova, A. S. Aronin, D.Matveev, and V. Tkatch,Mater. Lett. 134, 60 (2014).
  55. 55. Y. Ivanisenko, I. MacLaren, X. Sauvage, R. Z. Valiev, and H.-J. Fecht, Acta Mater. 54, 1659 (2006).
  56. 56. M.T. P´erez-Prado, and A.P. Zhilyaev, Phys. Rev. Lett. 102, 175504 (2009).
  57. 57. K. Edalati, E. Matsubara, and Z. Horita, Metal. Mater. Trans. A 40, 2079 (2009).
  58. 58. Y. Ivanisenko, A. Kilmametov, H. Roesner, and R.Z. Valiev, Int. J. Mater. Res. 99, 36 (2008).
  59. 59. B.B. Straumal, A.R. Kilmametov, A.A. Mazilkin, A. S. Gornakova, O.B. Fabrichnaya, M. J. Kriegel, D. Rafaja, M. F. Bulatov, A.N. Nekrasov, and B. Baretzky, JETP Lett. 111, 568 (2020).
  60. 60. A. Kilmametov, Yu. Ivanisenko, B. B. Straumal, A.A. Mazilkin, A. S. Gornakova, M. J. Kriegel, O.B. Fabrichnaya, D. Rafaja, and H. Hahn, Scr. Mater. 136, 46 (2017).
  61. 61. A. S. Gornakova, S. I. Prokofiev, B.B. Straumal, and K. I. Kolesnikova, Russ. J. Non-Ferr. Met. 57, 703 (2016).
  62. 62. B.B. Straumal, A. S. Gornakova, A.A. Mazilkin, O.B. Fabrichnaya, M. J. Kriegel, B. Baretzky, J.-Z. Jiang, and S.V. Dobatkin, Mater. Lett. 81, 225 (2012).
  63. 63. Y. Ikoma, K. Hayano, K. Edalati, K. Saito, Q. Guo, and Z. Horita, Appl. Phys. Lett. 101, 121908 (2024).
  64. 64. Y. Ikoma, K. Yoshida, and M. Kohno, Sol. State Commun. 397, 115804 (2024).
  65. 65. Y. Ikoma, Mater. Trans. 64, 1346 (2023).
  66. 66. Y. Ikoma, T. Yamasaki, T. Masuda, Y. Tange, Y. Higo, Y. Ohishi, M.R. McCartney, D. J. Smith, and Z. Horita, Phil. Mag. Lett. 101, 223 (2021).
  67. 67. S. Yesudhas, V. I. Levitas, F. Lin, K.K. Pandey, and J. S. Smith, Nature Commun. 15, 7054 (2024).
  68. 68. B. Popescu, C. Gurau, G. Gurau, M. Tolea, M. Sofronie, and F. Tolea, Trans. Indian Inst. Met. 74, 2491 (2021).
  69. 69. V.G. Pushin, N.N. Kuranova, E.B. Marchenkova, and A.V. Pushin, Phys. Metals Metallogr. 121, 330 (2020).
  70. 70. B. B. Straumal, A.R. Kilmametov, Yu. Ivanisenko, A.A. Mazilkin, R. Z. Valiev, N. S. Afonikova, A. S. Gornakova, and H. Hahn, J. Alloys Compd. 735, 2281 (2018).
  71. 71. J. Zhang, S. Wang, P. Hu, Y. Zhang, H. Ding, and Y. Huang, Metals 14, 184 (2024).
  72. 72. M. Kerber, T. Waitz, and M. Matsuda, J. Alloys Compd. 935, 168037 (2023).
  73. 73. R. Z. Valiev, B. Straumal, and T.G. Langdon, Ann. Rev. Mater. Res. 52, 357 (2022).
  74. 74. B. B. Straumal, A.R. Kilmametov, A. Korneva, A.A. Mazilkin, P.B. Straumal, P. Zieba, and B. Baretzky, J. Alloys Compd. 707, 20 (2017).
  75. 75. B. B. Straumal, S.G. Protasova, A.A. Mazilkin, E. Rabkin, D. Goll, G. Schutz, B. Baretzky, and R. Z. Valiev, J. Mater. Sci. 47, 360 (2012).
  76. 76. B. B. Straumal, A.A. Mazilkin, S.G. Protasova, A.R. Kilmametov, A.V. Druzhinin, and B. Baretzky, JETP Lett. 112, 37 (2020).
  77. 77. B. B. Straumal, A.R. Kilmametov, P.B. Straumal, and A.A. Mazilkin, J. Mater. Sci. 59, 5818 (2024).
  78. 78. B. B. Straumal, A.R. Kilmametov, B. Baretzky, O.A. Kogtenkova, P.B. Straumal, L. Litynska-Dobrzynska, R. Chulist, A. Korneva, and P. Zieba, Acta Mater. 195, 184 (2020).
  79. 79. O. Zobac, A. Kroupa, A. Zemanova, and K.W. Richter, Metal. Mater. Trans. A 50, 3805 (2019).
  80. 80. B. B. Straumal, O.A. Kogtenkova, A.N. Nekrasov, J. Dutta Majumdar, G. Faraji, and D. Bradai, Lett. Mater. 14, 319 (2024).
QR
Перевести

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Высшая аттестационная комиссия

При Министерстве образования и науки Российской Федерации

Scopus

Научная электронная библиотека