Особенности обработки трением с перемешиванием термоупрочняемого медного сплава системы Cu-Cr-Zr-Y

Abstract

В работе рассматриваются особенности обработки трением с перемешиванием (ОТП) медного сплава Cu-0,9Cr-0,17Zr-0,05Y в условиях частоты вращения инструмента 1000 об/мин и скоростей подачи 25, 75, 100, 150 и 375 мм/мин. Обнаружено, что ОТП без дефектов получается в случае 1000 об/мин и 150 мм/мин. Показано, что при наличии дефектов они располагаются либо со стороны набегания (СН) материала, либо в нижней области зоны перемешивания (ЗП). Формирование дефекта приводит к асимметричному распределению микротвердости в ЗП с наличием областей с увеличенной до 40% твердостью вблизи СН в сравнение со стороной отвода (СО). Установлено, что ОТП при 1000 об/мин и 150 мм/мин приводит к формированию мелких зерен со средним размером ≈0,45 мкм и растворению крупных частиц, оставшихся после закалки, что сопровождается увеличением электропроводности.

The work considers the features of friction stir processing (FSP) of copper alloy Cu-0.9Cr-0.17Zr-0.05Y under conditions of tool rotation speed of 1000 rpm and feed rates of 25, 75, 100, 150 and 375 mm/min. It was found that FSP without defects is achieved in the case of 1000 rpm and 150 mm/min. It was shown that, if any defects are present, they are located either on the advancing side (AS) of the material or in the lower region of the stir zone (SZ). The formation of a defect leads to an asymmetric microhardness distribution in the stir zone (SZ) with the presence of areas with hardness increased by up to 40% near the AS in comparison with the retreating side (RS). It was found that FSP at 1000 rpm and 150 mm/min leads to the formation of fine grains with average size of ≈0.45 µm and the dissolution of large particles remaining after quenching, which is accompanied by an increase in electrical conductivity.