Electrolyte-Plasma Strengthening of Surface Layers of Aluminum Alloy

В данной статье приведены результаты исследований влияния электролитно-плазменной обработки на структурно-фазовое превращение образцов алюминиевого сплава. Разряд зажигался от источника постоянного тока. При включении напряжения происходит ионизация и кипение электролита. При возникновении пузырькового кипения вокруг активного электрода наблюдаются большие пульсации силы тока. Вследствие образования газопаровой рубашки и прохождения через нее электрического тока образуется низкотемпературная плазма, которая имеет характерный голубой цвет свечения оболочки вокруг детали. На поверхности изделия возбуждается электрическая микродуговая плазма, в которой от тепловыделения происходит интенсивный разогрев заготовки. После микродугового оксидирования на поверхности образца наблюдается микроструктура закалки и искусственного старения в потоке электролита. В результате закалки в потоке электролита твердый α-раствор меди в алюминии и точечные мелкодисперсные включения растворяются от температуры микроплазмы, фазы, окисляясь, образуют корунд алюминия. Рентгеноструктурный анализ образцов после электролитно-плазменной обработки выявил увеличение интенсивности и уширение дифракционных линий относительно исходного состояния, что свидетельствует об остаточном напряжении поверхности, которая в процессе эксплуатации обеспечивает повышение износостойкости детали. Средняя микротвердость после электролитно- плазменной обработки составляет 746 МПа, что примерно в 2,5 раза выше, чем у исходного материалаThis article presents the results of studies of the effect of electrolyte-plasma treatment on the structural-phase transformation of aluminum alloy samples. The discharge was ignited from a constant current source. When the voltage is turned on, ionization and boiling of the electrolyte take place. When a bubble boiling occurs around the active electrode, large current pulsations are observed. Due to the formation of the gas-vapor jacket and the passage of electric current through it, a low-temperature plasma is formed which has a characteristic blue color of the glow of the shell around the part. On the surface of the product, an electric microarc plasma is excited, in which heat is generated from the intense heating of the workpiece. After microarc oxidation, a microstructure of quenching and artificial aging in the electrolyte flow is observed on the sample surface. As a result of quenching in the electrolyte stream, the solid copper solution in aluminum and the fine fine inclusions dissolve from the temperature of the microplasma, the phases oxidizing form aluminum corundum. X-ray diffraction analysis of samples after electrolyteplasma treatment revealed an increase in intensity and broadening of the diffraction lines relative to the initial state, which indicates the residual stress of the surface, which in the process of operation provides an increase in wear resistance of the part. The average microhardness, after electrolytic-plasma treatment, is 746 mpa, which is approximately 2.5 times higher than that of the starting materia

Electrolyte-Plasma Strengthening of Surface Layers of Aluminum Alloy

В данной статье приведены результаты исследований влияния электролитно-плазменной обработки на структурно-фазовое превращение образцов алюминиевого сплава. Разряд зажигался от источника постоянного тока. При включении напряжения происходит ионизация и кипение электролита. При возникновении пузырькового кипения вокруг активного электрода наблюдаются большие пульсации силы тока. Вследствие образования газопаровой рубашки и прохождения через нее электрического тока образуется низкотемпературная плазма, которая имеет характерный голубой цвет свечения оболочки вокруг детали. На поверхности изделия возбуждается электрическая микродуговая плазма, в которой от тепловыделения происходит интенсивный разогрев заготовки. После микродугового оксидирования на поверхности образца наблюдается микроструктура закалки и искусственного старения в потоке электролита. В результате закалки в потоке электролита твердый α-раствор меди в алюминии и точечные мелкодисперсные включения растворяются от температуры микроплазмы, фазы, окисляясь, образуют корунд алюминия. Рентгеноструктурный анализ образцов после электролитно-плазменной обработки выявил увеличение интенсивности и уширение дифракционных линий относительно исходного состояния, что свидетельствует об остаточном напряжении поверхности, которая в процессе эксплуатации обеспечивает повышение износостойкости детали. Средняя микротвердость после электролитно- плазменной обработки составляет 746 МПа, что примерно в 2,5 раза выше, чем у исходного материалаThis article presents the results of studies of the effect of electrolyte-plasma treatment on the structural-phase transformation of aluminum alloy samples. The discharge was ignited from a constant current source. When the voltage is turned on, ionization and boiling of the electrolyte take place. When a bubble boiling occurs around the active electrode, large current pulsations are observed. Due to the formation of the gas-vapor jacket and the passage of electric current through it, a low-temperature plasma is formed which has a characteristic blue color of the glow of the shell around the part. On the surface of the product, an electric microarc plasma is excited, in which heat is generated from the intense heating of the workpiece. After microarc oxidation, a microstructure of quenching and artificial aging in the electrolyte flow is observed on the sample surface. As a result of quenching in the electrolyte stream, the solid copper solution in aluminum and the fine fine inclusions dissolve from the temperature of the microplasma, the phases oxidizing form aluminum corundum. X-ray diffraction analysis of samples after electrolyteplasma treatment revealed an increase in intensity and broadening of the diffraction lines relative to the initial state, which indicates the residual stress of the surface, which in the process of operation provides an increase in wear resistance of the part. The average microhardness, after electrolytic-plasma treatment, is 746 mpa, which is approximately 2.5 times higher than that of the starting materia

Structural-Phase Conditions and Flow Stress at Plastic Deformation of Steel 12Х18Н10Т

В статье представлены результаты структурно-фазовых превращений и их корреляции с микротвердостью в стали 12Х18Н10Т после термомеханической обработки и высокотемпературной пластической деформации. Сделаны оценки истинных напряжений при одноосном растяженииThe article presents the results of structural and phase transformations and their correlation with microhardness in steel 12X18H10T after thermomechanical treatment and high-temperature plastic deformation. Assessments of the true flow stress during high-temperature uniaxial tensio

Phase with Spinel Structure Type in Plastically Deformed Niti

Исследованы образцы сплава Ni51Ti49, подвергнутые пластической деформации. Микроструктура исследовалась методом просвечивающей электронной микроскопии и микродифракции на микроскопе Hitachi 7700. Для исследования образцов методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) с зоны разрыва растянутых образцов вырезали диски диаметром 3 мм, которые механически утоняли, затем электрохимическим способом травили до появления отверстия в центре диска. Финальным этапом подготовки являлось ионное травление на установке PIPS (Gatan). Утоненные для просвечивающей электронной микроскопии образцы были подвергнуты криомеханической обработке путем циклического охлаждения в жидком азоте. Фазовый состав образцов определяли методом дифракции рентгеновских лучей в дифрактометре «Bruker» с использованием излучения меди. В зонах локализации деформации обнаружены линзовидные кристаллы фазы Ni2Ti3, содержащие изгибные экстинкционные контуры, которые свидетельствуют о значительной кривизне кристаллической решетки, появляющейся в зонах локализации пластической деформации. Показано, что кристаллическая структура линзовидных кристаллов представляет собой фазу, обладающую структурным типом шпинели с параметром кристаллической решетки 11,53±0,03 Å. Для формирования линзовидных кристаллов неравновесной фазы Ni2Ti3 необходимо перераспределение компонентов исходного твердого раствора или интерметаллидных фаз. В условиях локальной кривизны кристаллической решетки в зонах увеличенных межатомных расстояний возникают особые структурные состояния, которые повышают число степеней свободы в деформируемом твердом теле и таким образом способствуют появлению новых фазThe alloy samples Ni51Ti49, subjected to plastic deformation were investigated. The microstructure and the microdiffraction were investigated by transmission electron microscopy Hitachi 7700. Discs with a diameter of 3 mm for investigation by transmission electron microscopy (TEM) was cut from the fracture zone of the stretched sample. They were mechanically thinned, then electrochemically etched until the hole in the center. The final step was to prepare ion etching in install PIPS (Gatan). TEM specimens were subjected cryomechanical processing. This was done by in liquid nitrogen cooling cyclically. The phase composition of the samples was determined by X-ray diffraction diffractometer "Bruker" using copper radiation. The lens-form crystals Ni2Ti3, containing bending contours, indicating significant internal stresses in the zones of stress localization were detected. The lens-form crystals can be represented as a non-equilibrium phase Ni2Ti3 with spinel structure type with lattice parameter 11,53 ± 0,03 Å. For the formation of lenticular crystals of nonequilibrium phase Ni2Ti3 it is necessary redistribution of the original solid solution components. In local curvature of the crystalline lattice areas, the increased interatomic distances created the special structural states. These states increase the number of degrees of freedom in a deformable solid and thus contribute to the emergence of new phase

The Features of Structure Formation in the Iron-Copper at High Dynamic Loading

The possibility of metastable phases formation at the interface of two metals with limited solubility (Cu-Fe) was investigated. It is shown that such phases may be the as a product of solid state reactions taking place at high pressures.Исследована возможность образования метастабильных фаз на границе раздела двух металлов с ограниченной растворимостью (Cu-Fe). Показано, что такие фазы могут являться продуктами твердофазных реакций, проходящих при высоких давлениях

Phase with Spinel Structure Type in Plastically Deformed Niti

Исследованы образцы сплава Ni51Ti49, подвергнутые пластической деформации. Микроструктура исследовалась методом просвечивающей электронной микроскопии и микродифракции на микроскопе Hitachi 7700. Для исследования образцов методами просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ) с зоны разрыва растянутых образцов вырезали диски диаметром 3 мм, которые механически утоняли, затем электрохимическим способом травили до появления отверстия в центре диска. Финальным этапом подготовки являлось ионное травление на установке PIPS (Gatan). Утоненные для просвечивающей электронной микроскопии образцы были подвергнуты криомеханической обработке путем циклического охлаждения в жидком азоте. Фазовый состав образцов определяли методом дифракции рентгеновских лучей в дифрактометре «Bruker» с использованием излучения меди. В зонах локализации деформации обнаружены линзовидные кристаллы фазы Ni2Ti3, содержащие изгибные экстинкционные контуры, которые свидетельствуют о значительной кривизне кристаллической решетки, появляющейся в зонах локализации пластической деформации. Показано, что кристаллическая структура линзовидных кристаллов представляет собой фазу, обладающую структурным типом шпинели с параметром кристаллической решетки 11,53±0,03 Å. Для формирования линзовидных кристаллов неравновесной фазы Ni2Ti3 необходимо перераспределение компонентов исходного твердого раствора или интерметаллидных фаз. В условиях локальной кривизны кристаллической решетки в зонах увеличенных межатомных расстояний возникают особые структурные состояния, которые повышают число степеней свободы в деформируемом твердом теле и таким образом способствуют появлению новых фазThe alloy samples Ni51Ti49, subjected to plastic deformation were investigated. The microstructure and the microdiffraction were investigated by transmission electron microscopy Hitachi 7700. Discs with a diameter of 3 mm for investigation by transmission electron microscopy (TEM) was cut from the fracture zone of the stretched sample. They were mechanically thinned, then electrochemically etched until the hole in the center. The final step was to prepare ion etching in install PIPS (Gatan). TEM specimens were subjected cryomechanical processing. This was done by in liquid nitrogen cooling cyclically. The phase composition of the samples was determined by X-ray diffraction diffractometer "Bruker" using copper radiation. The lens-form crystals Ni2Ti3, containing bending contours, indicating significant internal stresses in the zones of stress localization were detected. The lens-form crystals can be represented as a non-equilibrium phase Ni2Ti3 with spinel structure type with lattice parameter 11,53 ± 0,03 Å. For the formation of lenticular crystals of nonequilibrium phase Ni2Ti3 it is necessary redistribution of the original solid solution components. In local curvature of the crystalline lattice areas, the increased interatomic distances created the special structural states. These states increase the number of degrees of freedom in a deformable solid and thus contribute to the emergence of new phase

The Features of Structure Formation in the Iron-Copper at High Dynamic Loading

The possibility of metastable phases formation at the interface of two metals with limited solubility (Cu-Fe) was investigated. It is shown that such phases may be the as a product of solid state reactions taking place at high pressures.Исследована возможность образования метастабильных фаз на границе раздела двух металлов с ограниченной растворимостью (Cu-Fe). Показано, что такие фазы могут являться продуктами твердофазных реакций, проходящих при высоких давлениях