Дмитрий Валерьевич Гундеров – д.ф.-м.н., вед. науч. сотрудник Института физики молекул и кристаллов (ИФМК) УФИЦ РАН, гл. науч. сотрудник
450076, Респ. Башкортостан, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32;
450054, Респ. Башкортостан, г. Уфа, пр-т Октября, 71
Dmitry V. Gunderov – Dr. Sci. (Phys.-Math.), Head Researcher of the Institute of Physics of Molecules and Crystals, Сhief Researcher
32 Zaki Validi Str., Ufa, Republic of Bashkortostan 450076;
71 Oktyabrya Prosp., Ufa, Republic of Bashkortostan 450054
Андрей Геннадиевич Стоцкий – мл. науч. сотрудник
450076, Респ. Башкортостан, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32
Andrey G. Stotskiy – Junior Researcher
32 Zaki Validi Str., Ufa, Republic of Bashkortostan 450076
Софья Дмитриевна Гундерова – студент бакалавриата, лаборант-исследователь
450076, Респ. Башкортостан, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32;
450054, Респ. Башкортостан, г. Уфа, пр-т Октября, 71
Sofia D. Gunderova – Undergraduate Student of the Ufa University of Science and Technology, Research Laboratory Assistant
32 Zaki Validi Str., Ufa, Republic of Bashkortostan 450076;
71 Oktyabrya Prosp., Ufa, Republic of Bashkortostan 450054
Вета Робертовна Аубакирова – к.т.н., ст. науч. сотрудник
450076, Респ. Башкортостан, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32
Veta R. Aubakirova – Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher
32 Zaki Validi Str., Ufa, Republic of Bashkortostan 450076
Алексей Юрьевич Демин – д.т.н., доцент, заведующийкафедрой электронной инженерии
450076, Респ. Башкортостан, г. Уфа, ул. Заки Валиди, 32
Alexey Yu. Demin – Dr. Sci. (Eng.), Associate Prof., Head of the Department of Electronic Engineering
32 Zaki Validi Str., Ufa, Republic of Bashkortostan 450076
Исследована эволюция структуры циркониевого сплава Zr–2,5%Nb при деформации методом равноканального углового прессования (РКУП). Показано, что РКУП при температуре 300 °С приводит к повышению прочностных характеристик в 1,4–1,8 раза. Вместе с тем отмечено, что, по сравнению с другими исследованиями, в данном сплаве не происходит полного растворения частиц ниобия, что может быть вызвано замедлением процессов диффузии с понижением температуры деформации до 300 °С. Проведено исследование по предварительной подготовке структуры перед интенсивной пластической деформацией в виде закалки, что позволило сформировать пластинчатую структуру с дополнительными границами. Это способствует измельчению зерна при последующей деформации РКУП. Дополнительно повысить прочность сплава позволяет твердорастворное упрочнение – полное растворение частиц Nb в матрице сплава после закалки. Результатом является повышение в 2,3 раза предела текучести сплава после закалки и РКУП по сравнению с крупнозернистым состоянием.
We investigated the microstructure of the Zr–2.5%Nb zirconium alloy after subjecting it to equal-channel angular pressing (ECAP) and found that ECAP at 300 °C increases the strength by 140 to 180 %. Notably, unlike other studies, our alloy did not show complete dissolution of niobium particles, which may be due to the reduced diffusion rates at the lower deformation temperature of 300 °C. Pre-treatment involving quenching before severe plastic deformation was also studied, which developed a lamellar structure introducing additional boundaries that facilitated grain refinement during subsequent ECAP. The strength of the alloy was further enhanced by solid-solution hardening, achieved through the complete dissolution of the Nb particles into the matrix post-quenching. This process resulted in a 2.3-fold increase in yield strength after quenching plus ECAP compared to the initial coarse-grained state.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.