Влияние легирования конденсатов меди переходными металлами Co, Mo, Ta на структуру и зависимость Холла-Петча

Abstract

Досліджено структуру та міцнісні властивості двокомпонентних вакуумних конденсатів на основі міді: Cu-Co, Cu-Mo, Cu-Ta. Показано, що кобальт, молібден та тантал диспергують структуру зерен мідної матриці до субмікро- і нанометрової розмірності, формують пересичені тверді розчини в ГЦК кристалічній решітці міді і гетерофазні структури. Зниження розміру зерна конденсатів пояснюється формуванням адсорбційних шарів атомами легуючих елементів на поверхні зростаючих зерен матричного металу – міді. Для межі текучості побудовані залежності Холла-Петча, які мають для конденсатів Cu-Mo і Cu-Ta більший нахил в порівнянні з аналогічною функцією для однокомпонентної міді. Виявлений ефект пояснюється впливом моношарових зернограничних сегрегації атомами молібдену і танталу, багатошарових для атомів Со.

Исследована структура и прочностные свойства двухкомпонентных вакуумных конденсатов на основе меди: Cu-Co, Cu-Mo, Cu-Ta. Показано, что кобальт, молибден и тантал диспергируют зеренную структуру медной матрицы до субмикро- и нанометровой размерности, формируют пересыщенные твердые растворы в ГЦК кристаллической решетке меди и гетерофазные структуры. Снижение размера зерна конденсатов объясняется формированием адсорбционных слоев атомами легирующих элементов на поверхности растущих зерен матричного металла – меди. Для предела текучести построены зависимости Холла-Петча, которые имеют для конденсатов Cu-Mo и Cu-Ta больший наклон по сравнению с аналогичной функцией для однокомпонентной меди. Обнаруженный эффект объясняется влиянием монослойных зернограничных сегрегаций атомами молибдена и тантала.

The structure and mechanical properties of two-component copper based Cu-Co, Cu-Mo, Cu-Ta is investigated. It is shown that cobalt, molybdenum and tantalum disperse the grain structure of the copper matrix to submicron and nanometer dimension, form a supersaturated solid solution in the copper fcc lattice and heterophase structure. Reducing of the grain size of condensates is explained by the formation of adsorption layers of atoms of alloying elements on the surface of the copper matrix metal growing grains. The Hall-Petch dependences for the the yield strength are built. The dependences for Cu-Mo and Cu-Ta condensates have greater slope than a similar function for the single component copper. The observed effect is explained by the influence of monolayer grain boundary segregation of molybdenum and tantalum atoms and multilayer segregation of Co atoms.