Микроструктура и механические свойства латуни Л63 после фрикционной перемешивающей обработки

УДК 669:621.7

  • Александр Владимирович Судариков Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия) Email: avsudarikov@ispms.ru
  • Андрей Валерьевич Чумаевский Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия) Email: tch7av@gmail.com
  • Андрей Максимович Черемнов Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия) Email: amc@ispms.ru
  • Анна Петровна Зыкова Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия) Email: zykovaap@ispms.ru
  • Евгений Александрович Колубаев Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия) Email: eak@ispms.ru
Ключевые слова: фрикционная перемешивающая обработка, медные сплавы, микротвердость, размер зерна, предел прочности

Аннотация

Обработка материалов фрикционным перемешивающим методом является одной из передовых технологий по упрочнению и модификации поверхности металлов и сплавов в современном машиностроении. Данная технология получила широкое применение в обработке алюминиевых, титановых и, в частности, медных сплавов. Последние исследования в области фрикционной перемешивающей обработки (ФПО) медных сплавов на основе цинка показывают, что в зависимости от технологических параметров (скорость вращения и перемещения инструмента, нагрузка) и режимов обработки наблюдается изменение микроструктуры и механических свойств материала. Однако влияние многопроходной ФПО на сплав латуни Л63 фактически не изучено. Поэтому в настоящей работе было исследовано влияние четырехпроходной ФПО на структуру и механические свойства медного сплава Л63. Согласно проведенному анализу было выявлено, что микроструктура в зоне перемешивания представляет собой область равноосных рекристаллизованных зерен, имеющих средний размер порядка 1,5-2 мкм. Из-за интенсивных пластических деформаций в материале формируется мелкозернистая структура, вследствие чего микротвердость в зоне перемешивания возрастает. Предел прочности материала после одного прохода инструментом возрастает с 314 до 487 МПа, а после четвертого прохода — до 497 МПа, разупрочнения металла не происходит. За счет оптимально подобранных режимов обработки видимых дефектов в поперечном сечении материала не обнаружено.

Скачивания

Данные скачивания пока недоступны.

Metrics

Загрузка метрик ...

Биографии авторов

Александр Владимирович Судариков , Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия)

младший научный сотрудник Лаборатории структурного дизайна перспективных материалов

Андрей Валерьевич Чумаевский , Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия)

кандидат технических наук, старший научный сотрудник Лаборатории контроля качества материалов и конструкций

Андрей Максимович Черемнов , Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия)

младший научный сотрудник Лаборатории структурного дизайна перспективных материалов

Анна Петровна Зыкова , Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия)

кандидат физико-математических наук, заведующая Лабораторией структурного дизайна перспективных материалов

Евгений Александрович Колубаев , Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия)

доктор технических наук, директор

Литература

Kim H.S., Kim W.Y., Song K.H. Effect of post-heattreatment in ECAP processed Cu–40% Zn brass // Journal of Alloys and Compounds. 2012. Vol. 536.

Li S. et al. Development of precipitation strengthened brass with Ti and Sn alloying elements additives by using water atomized powder via powder metallurgy route // Materials Chemistry and Physics. 2012. Vol. 135. № 2-3.

Meran C. The joint properties of brass plates by friction stir welding // Materials & design. 2006. Vol. 27. № 9.

Heidarzadeh A., Saeid T., Klemm V. Microstructure, texture, and mechanical properties of friction stir welded commercial brass alloy [Electronic version]. Materials Characterization. 2016. № 119.

Mishra R.S., Ma Z.Y. Friction stir welding and processing // Materials science and engineering: R: reports. 2005. Vol. 50. № 1-2.

Mironov S. Development of grain structure during friction-stir welding of Cu-30Zn brass [Electronic version]. Philosophical Magazine. 2014. № 94.

Wang D. et al. Friction stir welding of discontinuously reinforced aluminum matrix composites: a review // Acta Me-tallurgica Sinica (English Letters). 2014. Vol. 27. № 5.

Barlas Z., Uzun H. Micro structure and mechanical properties of friction stir butt welded dissimilar pure copper/ brass alloy plates //International Journal of Materials Research. 2010. Т 101. № 6.

Heidarzadeh A., Saeid T. A comparative study of microstructure and mechanical properties between friction stir welded single and double phase brass alloys // Materials Science and Engineering: A. 2016. Т. 649.

Emami S., Saeid T. Effects of welding and rotational speeds on the microstructure and hardness of friction stir welded single-phase brass // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). 2015. Т 28. № 6.

Опубликован
2022-09-09
Как цитировать
Судариков А. В., Чумаевский А. В., Черемнов А. М., Зыкова А. П., Колубаев Е. А. Микроструктура и механические свойства латуни Л63 после фрикционной перемешивающей обработки // Известия Алтайского государственного университета, 2022, № 4(126). С. 67-73 DOI: 10.14258/izvasu(2022)4-10. URL: http://izvestiya.asu.ru/article/view/%282022%294-10.

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)