Исследование текстуры и механизмов деформации в магниевом сплаве МА2-1пч в процессе ротационной ковки

Представлены результаты применения количественного рентгеноструктурного текстурного анализа (построение функции распределения ориентировок на основании измерения прямых полюсных фигур) и моделирования текстурообразования в рамках термоактивационной модели. Исследовали особенности формирования текстуры в магниевом сплаве МА2-1пч, подвергнутом ротационной ковке (РК) в диапазоне температур 400 – 350 °C. С ростом суммарных истинных деформаций до ε = 2,77 и понижением температуры в сплаве образуется рассеянная текстура, состоящая из базисных и наклоненных к направлению прессования базисных полюсов. Модельные текстуры хорошо согласуются с экспериментальными при условии, что РК обеспечивается действием базисного ({0001}á1120ñ), призматического ({1010} á1120ñ) скольжений и двойникования по системам {1012} á1011ñ, {1011} á1012ñ, {1121} á1126ñ. Математическое моделирование текстур также показывает, что с ростом суммарных деформаций и понижением температуры РК активность систем двойникования возрастает в последовательности {1012} á1011ñ, {1011} á1012ñ, {1121} á1126ñ. Полученные результаты согласуются с микроструктурными данными. Вместе с тем рассчитанные по текстуре разности ориентационных факторов между начальным состоянием сплава и состоянием после РК свидетельствуют об активизации базисного скольжения и систем двойникования, а также затрудненности призматического скольжения. Установили, что при температуре 350 °C с суммарной истинной деформацией ε = 2,77 основные механизмы деформации (базисное скольжение и двойникование по системам {1012} á1011ñ, {1011} á1012ñ, {1121} á1126ñ), обеспечивающие изменение текстуры в процессе РК, стимулируют повышение механических свойств исследуемого сплава.

1. Радюченко Ю. С. Ротационная ковка. Обработка деталей на ротационно- и радиально-обжимных машинах. — М.: МАШГИЗ, 1962. — 186 с.

2. Grosman F., Piela A. Metal flow in the deformation gap at primary swaging / Journal of Materials Processing Technology. 1996. Vol. 56. P. 404 – 411.

3. Русин Н. М. Изменение структуры магниевого сплава АМ60 + 0,3 % TiC при ротационной ковке / Известия вузов. Цветная металлургия. 2008. № 3. С. 46 – 51.

4. Gan W., Huang Y., Wang R., Wang G., Srinivasan A., et al. Microstructures and mechanical properties of pure Mg processed by rotary swaging / Materials and Design. 2014. Vol. 63. P. 83 – 88.

5. Мартыненко Н. С., Лукьянова Е. А., Серебряный В. Н., Горшенков М. В., Морозов М. М. и др. Влияние ротационной ковки на структуру, текстуру и механические свойства промышленного магниевого сплава МА2-1пч / Технология легких сплавов. 2016. № 4. С. 68 – 76.

6. Knauer E., Freudenberger J., Marr T., Kauffmann A., Schultz L. Grain Refinement and Deformation Mechanisms in Room Temperature Severe Plastic Deformed Mg-AZ31 / Metals. 2013. Vol. 3. P. 283 – 297.

7. Gan W., Huang Y., Wang R., Zhong Z., Hort N., et al. Bulk and local textures of pure magnesium processed by rotary swaging / Journal of Magnesium and Alloys. 2013. Vol. 1. P. 341 – 345.

8. Куртасов С. Ф. Методика количественного анализа текстур прокатки материалов с кубической симметрией кристаллической решетки / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 7. С. 41 – 44.

9. Серебряный В. Н., Добаткин С. В., Копылов В. И. Влияние текстуры и микроструктуры на механические свойства сплава МА2-1 после равноканального углового прессования / Технология легких сплавов. 2009. № 3. С. 28 – 35.

10. Вальтер К., Куртасов С., Никитин А., Торина Е. Моделирование текстур деформации в высокотемпературном кварце / Физика земли. 1993. № 6. С. 45 – 48.

11. Куртасов С. Ф. Методика моделирования текстур деформации / Заводская лаборатория. 1993. Т. 59. № 11. С. 31 – 34.

12. Мельников К. Е., Серебряный В. Н. Методика моделирования текстур деформаций материалов с различными типами структур / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2007. Т. 73. № 6. С. 39 – 42.

13. Stanford N. Observation of {1121} twinning in a Mg-based alloy / Philos. Mag. Lett. 2008. Vol. 88. P. 379 – 386.