Преодоление парадокса прочность-пластичность и создание ультрамелкозернистых (УМЗ) структур в алюминиевых сплавах, которые бы обеспечили одновременно высокую прочность и функциональную пластичность (~7%), является актуальной задачей современного физического материаловедения. В данной работе [1] предложен новый подход, основанный на управлении структурой границ зерен (ГЗ), который включает в себя ультракороткий отжиг (УКO) при повышенной температуре и последующую небольшую дополнительную деформацию (ДД) и обеспечивает достижение сочетания высокой пластичности (~10%) и высокой прочности (625 МПа) УМЗ сплава Al-5Mg (масc.%), структурированного методом кручения под высоким давлением (Рис. 1а). Показано, что применение одного только УКО при различных температурах приводит либо к высокой прочности при низкой пластичности, либо высокой пластичности при низкой прочности. Применение УКО+ДД вводит избыточную плотность дислокаций в релаксированные отжигом границы зерен (ГЗ) (Рис. 1b) и способствует формированию значительной доли (~30%) относительно крупных зерен, размер которых позволяет пластической деформации активно развиваться, повышая тем самым пластичность. Сохранение прочности на высоком уровне после обработки УКО+ДД обусловлено сохранением 70% УМЗ структуры с малым зерном (средний размер 150 нм), а также сегрегаций атомов Mg на границах зерен (Рис. 1b), обеспечивающих дополнительное упрочнение на ~100 МПа. Полученное сочетание величин прочности и пластичности значительно превосходит таковые, достигнутые к настоящему времени в мире для аналогичных сплавов с УМЗ-структурой, cформированной альтернативными методами (Рис. 1a).

Публикации

1. [1] T.S. Orlova, et al., Materials Today Communications, 42, 111339, 2025.