Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Электронно-микроскопическое исследование морфологии наноразмерных фаз в сварном соединении сплава системы Al – Cu – Mg, полученном сваркой трением с перемешиванием

Наталия Васильевна Казанцева, Геннадий Валерьевич Щапов, Антон Александрович Юшков, Игорь Вячеславович Ежов, Виноградова Нина Ивановна

Аннотация


Исследованы морфология и кристаллическая структура фаз, присутствующих в различных зонах стыкового сварного соединения, полученного сваркой трением с перемешиванием пластин сплава Д16Т (2024). С помощью просвечивающей электронной микроскопии обнаружены наноразмерные дисперсные выделения упрочняющей S-фазы Al2CuMg и вторичных фаз Al12Fe3Si, Al2Cu, Mg2Si. Обсуждены причины появления или отсутствия наноразмерных фаз в различных зонах сварного соединения.


Ключевые слова


сплавы Al – Mg – Cu; сварка трением с перемешиванием; фазовый состав; микроструктура; электронная микроскопия

Полный текст:

PDF

Литература


Ahmed M. M. Z., El-Sayed Seleman M. M., Fydrych D., Çam G. Friction stir welding of aluminum in the aerospace industry: The current progress and state-of-the-art Review // Materials. 2023. V. 16. 2971. DOI: 10.3390/ma16082971

Воробьев Р. А., Сорокина С. А., Евстифеева В. В. Фазовый состав деформируемых алюминиевых сплавов Д16 и с количественной оценкой пережога разных стадий развития // Изв. ВУЗов. Цветная металлургия. 2020. № 1. C. 68 – 78. DOI: 10.17073/0021-3438-2020-1-68-78

Wang S. C., Starink M. J. Review of precipitation in Al – Cu – Mg(Li) alloys // Int. Mater. Rev. 2005. V. 50. P. 193 – 215. DOI: 10.1179/174328005X14357

Tang W., Guo X., Mcclure J. C. et al. Heat input and temperature distribution in friction stir welding // J. Mat. Proc. Sci. 1998. V. 7, Is. 2. P. 163 – 172. DOI: 10.1106/ 55TF-PF2G-JBH2-1Q2B

Муравьёв В. И., Бахматов П. В., Мелкоступов К. А. К вопросу актуальности исследования сварки трением с перемешиванием конструкций из высокопрочных алюминиевых сплавов // Ученые записки. 2010. № 11-1(2). С. 110 – 125.

Kazantseva N. V., Shchapov G. V., Tsarkov A. V., Ezhov I. V. Analysis of the structure and temperature distribution in a duralumin alloy weld during friction stir welding // Phys. Metal. Metallogr. 2024. V. 125. P. 1008 – 1018. DOI: 10.31857/S0015323024090092

Genevois C., Deschamps A., Denquin A., Doisneau-Cottignies B. Quantitative investigation of precipitation and mechanical behaviour for AA2024 friction stir welds // Acta Mater. 2005. V. 53. P. 2447 – 2458. DOI: 10.1016/j.actamat. 2005.02.007

Калашников К. Н., Калашникова Т. А., Фортуна С. В. и др. К вопросам эволюции микроструктуры и фазового состава в материале листового проката из сплава Д16Т в процессе сварки трением с перемешиванием // DREAM. 2018. Is. 5. P. 127 – 139.

Eliseev A. A., Kalashnikova T. A., Tarasov S. Yu. et al. Microstructure of AA2024 fixed joints formed by friction stir welding // AIP Conf. Proc. 2015. V. 1683. P. 020047-1 – 020047-4. DOI: 10.1007/S11182-015-0384-1

Паван Трипати, Випин Шарма. Термическая стабильность микроструктуры при термообработке соединений из алюминиевого сплава АА2014-Т651, полученных сваркой трением с перемешиванием // МиТОМ. 2024. № 11. С. 46. DOI: 10.30906/mitom.2024.11.46-46

Ji-hong Dong, Chong Gao, Yao Lu et al. Microstructural characteristics and mechanical properties of bobbin-tool friction stir welded 2024-T3 aluminum alloy // International Journal of Minerals, Metallurgy and Materials. 2017. V. 24, Is. 2. P. 171. DOI: 10.1007/s12613-017-1392-7

Фортуна С. В., Тарасов С. Ю., Иванов А. Н. и др. Особенности микроструктуры высопрочного сплава В95Т1 в зоне перемешивания соединений, формируемых методом сварки трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием // Фундаментальные исследования. 2015. № 7. С. 89 – 94.

Kondrat’ev S. Yu., Morozova Yu. N., Golubev Yu. A. et al. Microstructure and mechanical properties of welds of Al – Mg – Si alloys after different modes of impulse friction stir welding // Met. Sci. Heat Treat. 2018. V. 59, Is. 11 – 12. P. 697 – 702. DOI: 10.1007/s11041-018-0213-6

Zhang F., Levine L. E., Allen A. J. et al. In situ structural characterization of ageing kinetics in aluminum alloy 2024 across angstrom-to-micrometer length scales // Acta Mater. 2016. V. 111. P. 385 – 398. DOI: 10.1016/j.actamat.2016.03.058

Du Q., Poole W. J., Wells M. A., Parson N. C. Microstructure evolution during homogenization of Al – Mn – Fe – Si alloys: Modeling and experimental results // Acta Mater. 2013. V. 61. P. 4961 – 4973. DOI: 10.1016/j.actamat.2013.04.050

Dehmas M., Aeby-Gautier E., Archambault P., Serriere M. Interaction between eutectic intermetallic particles and dispersoids in the 3003 aluminum alloy during homogonization treatments // Metall. Mater. Trans. A. 2013. V. 44A. P. 1059 – 1073. DOI: 10.1007/s11661-012-1473-1

Shukla A. K., Baeslack W. A. Orientation relationships and morphology of S phase in friction stir welded Al – Cu – Mg alloy // J. Mater. Sci. 2009. V. 44. P. 676 – 679. DOI: 10.1007/ s10853-008-3212-y

Morozova I., Krolincka A., Obrosov A. et al. Precipitation phenomena in impuls friction stir welded 2024 aluminum alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2022. V. 852. 143617. DOI: 10.1016/j.msea.2022.143617

Mondolfo L. F. Aluminum alloys: Structure and properties. Elsevier: Amsterdam, The Netherlands, 1979. 986 p.

Cai Qing, Cantor B., Tong V. S. et al. Microstructure and mechanical properties of ultrafine quaternary Al – Cu – Si – Mg eutectic alloy // Metals. 2022. V. 12, Is. 7. P. 7. DOI: 10.3390/met12010007

Prem Prakash Seth, Om Parkash, Devendra Kumar. Structure and mechanical behavior of in situ developed Mg2Si phase in magnesium and aluminum alloys — a review // RSC Adv. 2020. V. 10. P. 37327 – 37345. DOI: 10.1039/D0RA02744H

Yasuya Ohmori, Long Chau Doan, Yoshitsugu Matsuura et al. Morphology and crystallography of -Mg2Si precipitation in Al – Mg – Si alloys // Mater. Trans. 2001. V. 42, Is. 12. P. 2576 – 2583. DOI: 10.2320/matertrans




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2025.11.42-50

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026