Материалом для исследования послужили стержни, выполненные из коммерчески доступного сплава 7075, который используется в аэрокосмической промышленности. Стержни были превращены в диски диаметром 20 и толщиной 0,8 мм, которые затем обрабатывались по методике, относящейся к группе интенсивной пластической деформации, введенной в употребление в конце прошлого века. Диски располагали между двумя цилиндрическими наковальнями, которые создавали давление в 6 ГПа и вращались друг относительно друга. После 10 оборотов образцы вынимали и некоторое время выдерживали при комнатной температуре, чтобы они "постарели".
При испытаниях выяснилось, что обработанный таким способом сплав имеет предел текучести (значение механического напряжения, при котором упругая деформация переходит в необратимую пластическую), примерно равный 1 ГПа. Эта величина сравнима с характеристиками сталей.
Оценить изменения структуры материала помогла разработанная в восьмидесятых годах атомно-зондовая томография, которая позволяет создавать трехмерные модели расположения атомов. Как оказалось, диаметр зерен алюминия уменьшился в среднем до 26 нм, а атомы цинка и магния, входящие в состав исходного сплава, образовали скопления различных размеров внутри и на границах зерен.
Ученые пока не могут объяснить, почему именно такая структура повышает прочность материала, но это не так уж и важно: сейчас они думают о том, как предложенную методику обработки можно использовать на практике.
Seko "Delfi" arī Instagram vai YouTube profilā – pievienojies, lai uzzinātu svarīgāko un interesantāko pirmais!
