Ядерно-физическое исследование состава поверхностных слоев быстро затвердевших фольг сплава Al−Mg−Li−Sc−Zr после термообработки

Abstract

Исследовано влияние термообработки на распределение лития по глубине поверхностных слоев быстро затвердевших фольг промышленного сплава Al−Mg−Li−Sc−Zr (1421), полученных сверхбыстрой закалкой из жидкой фазы методом одностороннего охлаждения на внутренней поверхности вращающегося медного цилиндра. Методом дифракции обратноотраженных электронов определено, что свежезакаленные фольги имеют микрозеренную структуру с размером зерна в среднем 12 мкм и текстуру {111}. С помощью атомно-силовой микроскопии получено, что свободная поверхность фольг характеризуется мелкоячеистой структурой, которая также наблюдается в области каверн и впадин на контактной стороне. Шероховатость поверхности фольг составляет от 44 до 56 нм. Закономерности глубинного распределения лития в отожженных образцах установлены методом мгновенных ядерных реакций с использованием ядерной реакции на протонах (p,α). Получено, что при низкотемпературном отжиге поверхностные и глубинные слои образцов обеднены литием, который распределен по глубине фольг равномерно. Обнаруженное в приповерхностной области фольг кратное повышение концентрации лития установлено при высокотемпературном отжиге, приводящем к формированию градиентной по составу структуре фольг. Обсуждается влияние структурно-фазовых изменений, обусловленных распадом пересыщенного твердого раствора с выделением литийсодержащих фаз, на поведение лития в исследованном интервале температур отжига 150–380°С.