The Role of Technological Process in Structural Performances of Quasi-Crystalline Al–Fe–Cr Alloy

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorByakova, O. V.
dc.contributor.authorVlasov, A. O.
dc.contributor.authorScheretskiy, O. A.
dc.contributor.authorYurkova, O. I.
dc.date.accessioned2021-08-10T10:03:26Z
dc.date.available2021-08-10T10:03:26Z
dc.date.issued2020-12
dc.description.abstractenThe present study emphasizes the role of processing strategy in terms of its effect on structural performances, heat-treatment response, and mechanical behaviour of quasi-crystalline Al–Fe–Cr-based alloy with nominal composition Al94Fe3Cr3. Several kinds of semi-products and bulk-shaped materials, all processed with Al94Fe3Cr3 alloy, have been produced using rapid solidification by melt spinning, powder atomization, hot extrusion, and cold-spraying, respectively. All kinds of semi-products and bulk-shaped materials comprised nanosize quasi-crystalline particles of i-phase, all embedded in α-Al matrix, although fraction volume of quasi-crystals and other structural parameters were rather different and dependent on processing route. In particular, cold-spraying technique was believed to give essential advantage in retaining quasi-crystalline particles contained by feedstock powder as compared to currently employed hot extrusion. Crucial role of nanosize quasi-crystalline particles in structural performances and superior combination of high strength and sufficient ductility of ternary Al–Fe–Cr alloy was justified over evolution of mechanical properties under heating. In this aim, evolution of the structure and mechanical properties of each kind of Al94Fe3Cr3 alloy in response to heat treatment was examined and discussed by considering the classical strengthening mechanisms. A set of mechanical characteristics including microhardness, HV, yield stress, σy, Young’s modulus, E, and plasticity characteristic δH/δA was determined by indentation technique and used in consideration. Strength properties (HV, σy, E) and plasticity characteristic (δH/δA) of cold-sprayed Al94Fe3Cr3 alloy were revealed to be much higher than those provided by currently employed hot extrusion. The important point concerns the fact that cold-sprayed Al94Fe3Cr3 alloy kept almost stable values of mechanical properties at least up to 350 °C, suggesting potential application of this material in engineering practice under intermediate temperature.uk
dc.description.abstractukВ роботі зосереджено увагу на важливості ролі технологічного підходу з точки зору його впливу на формування структури, реакції на термічне оброблення та механічну поведінку квазикристалічного стопу Al–Fe–Cr формульного складу Al94Fe3Cr3. Декілька видів напівпродуктів і масивних матеріалів було виготовлено із зазначеного стопу через застосування методів швидкої кристалізації шляхом спінінґування розтопу та розпорошення порошку й консолідацію порошку в процесі гарячої екструзії та холодного газодинамічного напорошення відповідно. Всі види напівпродуктів і масивних матеріалів містили нанорозмірні квазикристалічні частинки ікосаедричної фази (i-фази), втілені в алюмінієву матрицю, хоча кількість квазикристалів та інші структурні параметри відрізнялися залежно від застосованого методу одержання матеріалу, зокрема порівняно з поширеним натепер методом гарячої екструзії. Використання техніки холодного газодинамічного напорошення забезпечувало значні переваги в збереженні квазикристалічних частинок, які містились у вихідному порошку. Вирішальна роль нанорозмірних квазикристалічних частинок у наданні структурних переваг матеріалу та комбінації винятково високої міцности та пластичности потрійного стопу Al–Fe–Cr було доведено шляхом дослідження еволюції механічних властивостей під впливом нагрівання. З цією метою вплив нагріву на еволюцію структури та механічних властивостей кожного виду матеріалу зі стопу Al94Fe3Cr3 було досліджено й обговорено з урахуванням класичних механізмів зміцнення. В обговоренні використовували низку механічних характеристик, включаючи мікротвердість HV, границю плинности σy, модуль Юнґа E та характеристику пластичности δH/δA, які визначали технікою індентування. За одержаними результатами було доведено, що властивості міцности (HV, σy, E) та характеристика пластичности (δH/δA) матеріалу, одержаного методом холодного газодинамічного напорошення, набагато перевищували ці характеристики для матеріалу, виготовленого відповідно до методу гарячої екструзії, який застосовують натепер. Важливо, що стоп Al94Fe3Cr3, одержаний за методом холодного газодинамічного напорошення, демонстрував майже стабільні величини механічних характеристик щонайменше до 350 °C, засвідчуючи можливість його потенційного застосування в інженерній практиці в умовах середніх робочих температур.uk
dc.format.pagerangePp. 499-526uk
dc.identifier.citationThe Role of Technological Process in Structural Performances of Quasi-Crystalline Al–Fe–Cr Alloy / О. V. Byakova, A. О. Vlasov, О. A. Scheretskiy, О. I. Yurkova // Progress in Physics of Metals. – 2020. – Vol. 21, No. 4. – Pp. 499–526.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.15407/ufm.21.04.499
dc.identifier.issn1608-1021
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/43089
dc.language.isoenuk
dc.publisherG.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics of the NAS of Ukraineuk
dc.publisher.placeKyivuk
dc.sourceProgress in Physics of Metals : review research journal, 2020, Vol. 21, No. 4uk
dc.subjectquasi­crystalsuk
dc.subjectaluminium alloyuk
dc.subjectmelt spinninguk
dc.subjectpowder atomizationuk
dc.subjectcold gas­dynamic sprayinguk
dc.subjectmicrostructureuk
dc.subjectmechanical propertiesuk
dc.subjectквазикристалиuk
dc.subjectалюмінієвий стопuk
dc.subjectспінінґування розтопуuk
dc.subjectрозпорошування порошкуuk
dc.subjectхолодне газодинамічне напорошенняuk
dc.subjectмікроструктураuk
dc.subjectмеханічні властивостіuk
dc.titleThe Role of Technological Process in Structural Performances of Quasi-Crystalline Al–Fe–Cr Alloyuk
dc.title.alternativeРоль технологічного процесу в структурних характеристиках квазикристалічного стопу Al–Fe–Cruk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
ProgPhysMet_2020_21-4_p499-526.pdf
Розмір:
3.18 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.01 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Статті (ВТМПМ)