Аннотация
Исследованы с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК) фазовые превращения в образцах промышленного алюминиевого сплава стандартного химического состава Д16, подвергнутых термической обработке (закалке) и асимметричной прокатке, основанной на целенаправленно создаваемой асимметрии за счет рассогласования окружных скоростей валков (V1=10 об/мин и V2=1,5 об/мин). На кривой ДСК нагрева зафиксированы эндотермические и экзотермические пики, ответственные за растворение и выделение метастабильных и стабильных упрочняющих фаз. Установлены значения температур начала, пика и конца фазового перехода. Показано, что процесс распада алюминиевого твердого раствора в сплаве после асимметричной прокатки имеет свои значимые отличия от распада сплава Д16 после термической обработки. Для образца сплава Д16 после асимметричной прокатки на кривой ДСК зафиксировано наличие в температурном интервале 562-580 ºС эндотермического пика, предположительно соответствующего растворению высоколегированной медью γ2-фазы (Cu9Al4), и его отсутствие на кривой ДСК образца после термообработки. Полученные результаты исследования информативны и значимы для объяснения механизма упрочнения алюминиевых сплавов при интенсивной пластической деформации, в частности при асимметричной прокатке.
Ключевые слова:
интенсивная пластическая деформация, асимметричная прокатка, алюминиевый сплав, Д16, кривая ДСК, фазовые превращения.
1. Пустовойтов Д.О., Песин А.М., Свердлик М.К. Математическое моделирование эвалюции зерна при асимметричной прокатке чистого алюминия и сплава 707 Вестник Магнитогорского государственного университета им. Г.И. Носова. 2015. 4. С.81-87.
2. Ji Y.H., Park J.J. Development of severe plastic deformation by various asymmetric rolling processes // Materials Science and Engineering A: Structural Materials Properties Microstructure and Processing. 2009. Vol. 499. Iss. 1-2. P.14-17.
3. Рааб Г.И. Развитие методов интенсивной пластической деформации для получения объемных ультрамелкозернистых материалов Вестник УГАТУ. 200. 3(11). С. 7-75.
4. Получение высокопрочных титановых лент путем консолидации порошка с использованием технологии асимметричной прокатки К.А. Гогаев, В.С. Воропаев, Ю.Н. Подрезов, Я.И. Евич, В.И. Даниленко Физика и техника высоких давлений. 2016. Т. 2. -4. С. 5-19.
5. Skotnikova M. A., Martynov M. A. Practical Electron Microscopy in Mechanical Engineering. Monograph. St. Petersburg: St. Petersburg Institute of mechanical engineering, 2005. 92 p.
6. Особенности структуры алюминиевого сплава Д1, интенсивно деформированного при температуре жидкого азота Е.В. Автократова, С.В. Крымский, М.В. Маркушев, О.Ш. Ситдиков Письма о материалах. 2011. Т. 1. С. 2-95.
7. Вальтер А.И., Шамордин М.В. Влияние параметров охлаждения при кристаллизации на структуру и свойства алюминиевых сплавов Известия ТулГУ. Технические науки. 2017. Вып. 1. С.1-170.
8. Маркушев М.В. О природе разрушения и трещиностойкости интенсивно пластически деформированных алюминиевых сплавов Деформация и разрушение металлов. 2007. 12. C. 26-32.
9. Исследование покрытий на алюминиевом сплаве Д1, полученных методом микродугового оксидирования Р.Р. Гринь, Ф.Ф. Кутусова, Н.Ю. Дударева, И.В. Александров, Ф.Ф. Мусин Вестник УГАТУ. 2013. Т. 17. 1). С. 143-148.
10. Panigrahi S.К., Jayaganthan R. Development of ultrafine-grained Al 6063 alloy by cryorolling with the optimized initial heat treatment conditions // Materials & Design. 2011. Vol. 32. Iss. 4. P. 2172-2180.
11. Pesin A., Pustovoytov D. Influence of process parameters on distribution of shear strain through sheet thickness in asymmetric rolling // Key Engineering Materials. 2014. Vol. 622-623. P. 929-935.
12. Асимметричная прокатка листов и лент: история и перспективы развития А.М. Песин, Д.О. Пустовойтов, О.Д. Бирюкова, А.Е. Кожемякина Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2020. Т. 20, . С. 1-96.
13. Воробьев Р.А., Сорокина С.А., Евстифеева В.В. Фазовый состав деформируемых алюминиевых сплавов Д1 И В с количественной оценкой пережога разных стадий развития Известия вузов. Цветная металлургия. 2020. 1. С. -78.
14. Елисеев А.А. Закономерности структурно-фазовых превращений в термоупрочняемых алюминиевых сплавах при сварке трением с перемешиванием с ультразвуковым воздействием: автореф. дис. канд. техн. наук 01.0.07) Елисеев Александр Андреевич ИФПМ СО РАН. Томск, 201. 1 с.
15. Влияние интенсивной пластической деформации на структуру и свойства алюминиевого сплава системы Al-Cu-Mg О.В. Паитова, Е.В. Бобрук, С.А. Шашерина, М.А. Скотникова Известия вузов. Приборостроение. 2020. Т. , . С. -576.
16. Влияние условий деформации сдвигом под давлением на твердофазные превращения в системе Alu А.К. Муртазина, М.Р. Лукманов, Л.У. Киеккужина, В.Н. Даниленко Ультрамелкозернистые и наноструктурные материалы – 201: сб. трудов. Уфа: БашГУ, 201. С. 12.
17. Burnyshev I.N., Valiakhmetova O. M., Lys V.F. Multicomponent diffusion saturation of cuprous alloys // Chemical physics and mesoscopy. 2010. Vol. 12. No. 4. P. 519-525.