Pseudopartial Wetting of Grain Boundaries in Severely Deformed Al–Zn Alloys
https://doi.org/10.17073/0021-3438-2014-6-44-50
Abstract
Al–Zn alloys after the intense plastic deformation by the high-pressure torsion method have three various classes of grain boundaries (GBs) Al/Al wetted with a second zinc-enriched phase. Completely wetted Al/Al GBs are coated with a layer of the zinc-enriched phase thicker than 30 nm. Partially (incompletely) wetted Al/Al GBs contact with particles of the zinc-enriched phase with a contact angle >60° but contain no any measurable zinc concentration. Pseudopartially wetted Al/Al GBs also contact with Zn particles with a contact angle >60°. However, they have a thin interlayer of the zinc-enriched phase with a uniform thickness of 2–4 nm, the presence of which explains the unusually high plasticity of the Al–Zn alloys after highpressure torsion.
About the Authors
B. B. Straumal
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва
Russian Federation
Russian Federation
A. A. Mazilkin
Институт физики твердого тела (ИФТТ) РАН, г. Черноголовка, Московская обл.
Russian Federation
Russian Federation
X. Sauvage
Руанский университет, г. Сент-Этьенн-де-Руврэ, Франция
France
France
R. Z. Valiev
Уфимский государственный авиационный технический университет (УГАТУ)
Russian Federation
Russian Federation
A. B. Straumal
Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС», г. Москва
Russian Federation
Russian Federation
A. M. Gusak
Черкасский национальный университет (ЧНУ) им. Б. Хмельницкого, Украина
Ukraine
Ukraine
References
1. Luo J. // Crit. Rev. Solid State Mater. Sci. 2007. Vol. 32, № 1. P. 67.
2. Rafaϊ S., Bonn D., Betrand E., Meunier J. // Phys. Rev. Lett. 2004. Vol. 92, № 24. P. 245701.
3. Kaplan W.D., Chatain D., Wynblatt P., Carter W.C. // J. Mater. Sci. 2013. Vol. 48, № 17. P. 5681.
4. Straumal B.B., Rodin A.O., Shotanov A.E. et al. // Defect Diff. Forum. 2013. Vol. 333. P. 175.
5. Rabkin E.I., Shvindlerman L.S., Straumal B.B. // Int. J. Mod. Phys. B. 1991. Vol. 5, № 19. Р. 2989.
6. Tang M., Carter W.C., Cannon R.M. // Phys. Rev. B. 2006. Vol. 73, № 24. P. 024102.
7. Subramaniam A., Koch C.T., Cannon R.W., Rühle M. // Mater. Sci. Eng. A. 2006. Vol. 422, № 1. P. 3.
8. Tang M., Carter W.C., Cannon R.W. // J. Mater. Sci. 2006. Vol. 41, № 23. P. 7691.
9. Gu H., Cannon R.W., Tanaka I., Rühle M. // Mater. Sci. Eng. A. 2006. Vol. 422, № 1. P. 51.
10. Brochard-Wyart F., di Meglio J.M., Quéré D., de Gennes P.G. // Langmuir. 1991. Vol. 7, № 2. P. 335.
11. de Gennes P.G. // Rev. Mod. Phys. 1985. Vol. 57, № 3. P. 827.
12. Straumal B.B., Gust W., Watanabe T. // Mater. Sci. Forum. 1999. Vol. 294-296. P. 411.
13. Straumal B.B., Gornakova A.S., Kogtenkova O.A. et al. // Phys. Rev. B. 2008. Vol. 78, № 5. P. 054202.
14. Straumal B., Rabkin E., Lojkowski W. et al. // Acta Mater. 1997. Vol. 45, № 5. P. 1931.
15. Chang L.-S., Straumal B.B., Rabkin E. et al. // J. Phase Equlibria. 1997. Vol. 18, № 2. Р. 128.
16. Chang L.-S., Rabkin E., Straumal B.B. et al. // Defect Diff. Forum. 1998. Vol. 156. Р. 135.
17. Moon J., Garoff S., Wynblatt P., Suter R. // Langmuir. 2004. Vol. 20, № 2. P. 402.
18. Straumal B., Gust W., Molodov D. // Interface Sci. 1995. Vol. 3, № 2. 127.
19. López G.A., Mittemeijer E.J., Straumal B.B. // Acta Mater. 2004. Vol. 52, № 6. P. 4537.
20. Protasova S.G., Kogtenkova O.A., Straumal B.B. et al. // J. Mater. Sci. 2011. Vol. 46, № 11. P. 4349.
21. Straumal B., Valiev R., Kogtenkova O. et al. // Acta Mater. 2008. Vol. 56, № 8. P. 6123.
22. Straumal B., Kogtenkova O., Protasova S. et al. // Mater. Sci. Eng. A. 2008. Vol. 495, № 1. P. 126.
23. Valiev R.Z., Murashkin M.Y., Kilmametov A. et al. // J. Mater. Sci. 2010. Vol. 45, № 17. P. 4718.
24. Straumal B.B., Kogtenkova O.A., Protasova S.G. et al. // J. Mater. Sci. 2011. Vol. 46, № 11. P. 4243.
25. Sauvage X., Wetscher F., Pareige P. // Acta Mater. 2005. Vol. 53, № 7. P. 2127.
26. Straumal B.B., Klinger L.M., Shvindlerman L.S. // Scripta Мetal. 1983. Vol. 17, № 3. P. 275.
27. Molodov D.A., Straumal B.B., Shvindlerman L.S. // Scripta Мetal. 1984. Vol. 18, № 3. P. 207.
28. Chen X.J., Levi A.C., Tosatti E. // Surface. Sci. 1991. Vol. 251-252. P. 641.
29. dal Corso A., Tosatti E. // Phys. Rev. B. 1993. Vol. 47, № 15. Р. 9742.
30. Лившиц Е.М. // ЖЭТФ. 1955. Vol. 29, № 1. P. 94. Lifshitz E.M. // Sov. Phys. JETP. 1956. Vol. 2, № 1. P. 73.
31. Straumal B.B., Klinger L.M., Shvindlerman L.S. // Acta Мetal. 1984. Vol. 32, № 9. Р. 1355.
32. Shahidzadeh N., Bonn D., Ragil K., Broseta D., Meunier J. // Phys. Rev. Lett. 1998. Vol. 80, № 18. P. 3992.
33. Ragil K., Meunier J., Broseta D. et al. // Phys. Rev. Lett. 1996. Vol. 77, № 8. P. 1532.
34. Konyashin I., Ries B., Lachmann F. et al. // Int. J. Refrac. Metals Hard Mater. 2008. Vol. 26, № 6. P. 583.
35. Yu L.Q., Zhong X.L., Zhang Y.P. et al. // J. Magn. Magn. Mater. 2011. Vol. 323, № 9. P. 1152.
36. Binary Alloy Phase Diagrams / Ed. T.B. Massalski. OH (Materials Park): ASM International, 1990. P. 238.
Review
For citations:
Straumal B.B., Mazilkin A.A., Sauvage X., Valiev R.Z., Straumal A.B., Gusak A.M. Pseudopartial Wetting of Grain Boundaries in Severely Deformed Al–Zn Alloys. Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy. 2014;(6):44-50. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2014-6-44-50
Views:
894
Email this article 