Вибори директора
  1. Головна
  2. Структура
  3. Фізичне матеріалознавство та фізика міцності
  4. 23. Відділ фізики високоміцних і метастабільних сплавів
  5. Гончарова І.В.
  6. Публікація

Термоактиваційний аналіз температурної залежності твердості квазікристалів системи Al—Cu—Fe

† Ю.В.Мільман,
 
С.І.Чугунова,
 
О.А.Голубенко,
 
І.В.Гончарова*,
 
М.О.Єфімов
 

Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України , Київ
irina@ipms.kiev.ua
Usp. materialozn. 2022, 4/5:51-64
https://doi.org/10.15407/materials2022.04-05.051

Анотація

Наведено результати термоактиваційного аналізу температурної залежності твердості ікосаедричних квазікристалів (КК) системи Al—Cu—Fe. За експериментальними та літературними даними температурних залежностей твердості за Віккерсом HV(Т) розраховано значення енергії активації руху дислокації U та активаційного об’єму V ряду ікосаедричних КК та показано, що U ≈ 0,97–1,83 еВ; V ≈ (65–132)·10-24 см3 .У порівнянні з кристалічними матеріалами значення U та V для КК є близькими щодо тугоплавких сполук (карбідів, боридів), які мають ковалентну складову в міжатомному зв’язку.

 


Завантажити повний текст

АКТИВАЦІЙНИЙ ОБ"ЄМ, ЕНЕРГІЯ АКТИВАЦІЇ РУХУ ДИСЛОКАЦІЇ, КВАЗІКРИСТАЛИ, ТВЕРДІСТЬ, ТЕМПЕРАТУРА

Посилання

1. Dubois, J.-M. (1998). IntroductiontoQuasicrystals. Berlin: SpringerVerlag.

2. Dubois, J.-M. (2000). New prospects from potential applications of quasicrystalline materials. Mater.Sci. Eng., Vol.294—296, pp. 49. doi: https://doi.org/10.1016/S0921-5093(00)01305-8

3. Pozdnyakov, V. A. (2007). Physical Material Science of Nanostructured Materials: Textbook. Moscow: MGIU [in Russian].

4. Shechtman, D., Blech, I., Gratias, D., Cahn, J. W. (1984). Metallic phase long-range orientational order and no translational symmetry. Phys. Rev. Lett., Vol. 53, No. 20, pp. 1951—1953. doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.53.1951

5. Ebert, Ph., Feuerbacher, M., Tamura, N., Wollgarten, M., Urban, K. (1996). Evidence for a cluster-based structure of AlPdMn single quasicrystals. Phys. Rev. Lett., Vol. 77, No. 18, pp. 3827—3830.doi: https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.77.3827

6. Katz, A., Gratias, D. (1995, 22-26 May). Chemical order and local configurations in AlCuFe-type icosahedral phases. Proc. of the 5th Internat. conf. on Quasicrystals, pp. 164—167, Avignon, Singapore: World Scientific.

7. Dong, Ch., Perrot, A., Dubois, J. M., Belin, E. (1994). Hume-Rothery phases with constant e/a value and their related electronic properties in Al—Cu—Fe(Cr) quasicrystalline systems. Mater. Sci. Forum., Vol. 150—151, pp. 403—416. doi: https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/MSF.150-151.403

8. Milman, Yu. V., Efimov, N. A. (2009). Quasicrystals and nano-quasicrystals are new promising materials.Promising materials (to the 60th anniversary of Doctor of Technical Sciences V. V. Rubanik. pp. 31-60, Vitebsk: UO “VGTU” [in Russian].

9. Bresson, I., Gratias, D. (1993). Plastic deformation in AlCuFe icosaherdal phase. J. Non-Cryst. Solids., Vol. 153—154, pp. 468—472. doi: https://doi.org/10.1016/0022-3093(93)90397-G

10. Kisel, V. M., Evdokimenko, Yu. I., Kadyirov, V. H., Frolov, G. A. (2007). High-velocity air-fuel spraying is a modern method for applying heat- and wear-resistant metal and composite coatings. Aviatsionno-kosmicheskaya tehnika i tehnologiya, No. 8 (44), pp. 31—35 [in Russian].

11. Gudtsov, N. T., Lozinskiy, M. G. (1952). Study of the aging process of metals and alloys by measuring the hardness during heating in vacuum. Zhurn. Tehn. Fiziki, Vol. 22, No. 8, pp. 1249—1252[in Russian].

12. Milman, Yu. V., Sklyarov, O. E., Trefilov, V. I., Udovenko, A. A. (1967). Device PMTN for measuring microhardness at low temperatures under a layer of cooling liquid.Research in the field of hardness measurement. Trudyi metrologicheskih institutov SSSR, Izd-vo standartov, No. 91 (151), pp. 167—169 [in Russian].

13. Milman, Yu. V., Trefilov, V. I. (1966). On the physical nature of the temperature dependence of the yield strength.Mechanism of destruction of metals, pp. 59—76, Kyiv: Nauk. dumka [in Russian].

14. Trefilov, V. I., Milman, Yu. V., Firstov, S. A. (1975). Physical foundations of the strength of refractory metals. Kyiv: Nauk. dumka[in Russian].

15. Tabor, D. (1951). The Hardness of Metals. Oxford: Clarendon Press.

16. Yokoyama, Y., Inoue, A., Masumoto, T. (1993). Mechanical properties, fracture mode and deformation behavior of Al70Pd20Mn10 single-quasicrystal. Mater. Transactions, JIM, Vol. 34, No. 2, pp. 135—145. doi: https://doi.org/10.2320/matertrans1989.34.135

17. Tsai, A. P., Suenaga, H., Ohmori, M., Yokoyama, Y., Inoue, A., Masumoto, T. (1992). Temperature dependence of hardness and expansion in an icosahedral Al—Pd—Mn alloy. Jpn. J. Appl. Phys., Vol. 31, pp. 2530—2531.doi: https://doi.org/10.1143/JJAP.31.2530

18. Fujiwara, T. and Ishii, Y. (Eds.). (2008). Quasicrystals: Handbook of Metal Physics. Elsevier.

19. Wollgarten, M.,Bartschs, M.,Messerschmidt, U.,Feuerbacher, M.,Rosenfeld, R., Beyss, M. (1995). In-situ observation of dislocation motion in icosahedral Al—Pd—Mn single quasicrystals. Phil. Mag. Lett., Vol. 71, No. 2, pp. 99—105. doi: https://doi.org/10.1080/09500839508241001

20. Kléman, M. (1988).Imperfections in quasicrystals: Dislocations / Eds. Janot, C. and Dubois,J. M.Quasicrystalline Materials, pp. 318, World Scientific.

21. Feuerbacher,M.,Metzmacher, C., Wollgarten, M., Urban, K.,Baufeld, B.,Bartsch, M.,Messerschmidt,U. (1997). Dislocations and plastic deformation of quasicrystals. Mater. Sci. Eng. A., Vol. 226—228, pp. 943-—949. doi: https://doi.org/10.1016/S0921-5093(97)80097-4

22. Azhazha, V. M., Borisova, S. S., Dub, S. N., Malykhin, S. V., Pugachov, A. T., Merisov, B. A., Khadzhay, G. Ya. (2005). Mechanical behavior of Ti—Zr—Ni quasicrystals during nanoindentation. Phys. Solid State, Vol. 47, pp. 2262—2267. doi: https://doi.org/10.1134/1.2142888

23. Dubois, J.-M., Thiel, P. A., Tsai, A.-P., Urban, K. (Eds.). (1998). Quasicrystals. Materials Research Society Symposium Proceedings. Vol. 553. Pennsylvania: Warrendale.

24. Gridneva, I. V., Milman, Yu. V., Trefilov, V. I. (1972). Phase transition in diamond structure crystalsat hardness measurement. Phys. Status Solidi (a), Vol. 14, pp. 177—182. doi: https://doi.org/10.1002/pssa.2210140121

25. Inoue, A., Yokoyama, Y., Masumoto, T. (1994). Mechanical properties and deformation behaviour of large Al70Pd20Mn10 single quasi-crystals. Mater. Sci. Eng: A, Vol. 181—182, pp. 850—855. doi: https://doi.org/10.1016/0921-5093(94)90754-4

26. Saito, T., Miyaki, K., Kamimura, Y., Edagawa, K., Takeuchi, S. (2005). Plastic deformation of Mg—Zn—Y scosahedral quasicrystals under confining pressure. Mater. Trans., Vol. 46, No. 2, pp. 369—371. doi: https://doi.org/10.2320/matertrans.46.369

27. Samsonov, G. V., Upadhaya, G. Sh., Neshpor, V. S. (1974). Physical Materials Science of Carbides. Kyiv: Nauk.dumka[in Russian].

28. Milman,Yu. V. (2014). The effect of structural state and temperature on mechanical properties and deformation mechanisms of WC—Co hard alloy. J. Superhard Mater., Vol. 36, No. 2, pp. 65—81. doi: https://doi.org/10.3103/S106345761402001

29. Mordovets, N. M. (2008). Temperature dependence of the hardness of intermetallic compounds with the participation of Al and some eutectic alloys based on them. Dopov. Nats. akad. nauk Ukra., No. 10, pp. 106—111 [in Russian].

30. Firstov, S. O., Rogul, T. G., Krapivka, M. O., Chugunova, S. I. (2018). Thermoactivation analysis of temperature dependence of a flow stress in solid solutions with a B.C.C. lattice. Metallofiz. noveyshie tehnolog., Vol. 40, No. 2, pp. 219—234 [in Russian]. doi: https://doi.org/10.15407/mfint.40.02.0219

31. Firstov, S. O., Rogul, T. G. (2017). Thermoactivation analysis of the flow-stress–temperature dependence in the F.C.C. solid solutions. Metallofiz. noveyshie tehnolog., Vol. 39, No. 1, pp. 33—48 [in Russian]. doi: https://doi.org/10.15407/mfint.39.01.0033 

Публікації