Simulation of the rolling process of a laminated composite AMg3/D16/AMg3

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 3 2023 14 ТЕХНОЛОГИЯ Зона сдвига со стороны сплава Д16 после испытания показана на рис. 6, б, на ней видны характерные «гребни пластической деформации», свидетельствующие о растрескивании оксидных пленок, выдавливании чистых металлов в трещины и образовании первичного соединения. Подобные гребни пластической деформации встречаются также в работах [6, 10], посвященных изучению прочности соединения листов из алюминия и алюминиевых сплавов. На рис. 6, б видно, что гребни пластической деформации расположены перпендикулярно направлению прокатки, следовательно, причиной их появления следует считать растягивающие напряжения, действующие вдоль направления прокатки. Видны отдельные частицы сплава АМг3, отслоившиеся в процессе испытания на сдвиг и оставшиеся в зоне соединения со стороны сплава Д16, что свидетельствует о соединении материалов на этих участках. Исходя из результатов компьютерного и физического моделирования допустимо считать, что при прокатке с обжатием 45 % достигается первичное соединение между материалами слоев. С целью оценки влияния дальнейшего увеличения обжатия при прокатке на прочность соединения слоев были исследованы зависимости расширения поверхности Y и максимального давления в очаге деформации pmax от обжатий; результаты сведены на рис. 7. Стоит отметить, что при обжатиях от 0,55 % и больше значения расширения Y несколько меньше значений обжатий, это означает растущую неоднородность деформации по толщине листов. В целом графики зависимости на рис. 7 демонстрируют монотонное возрастание обоих параметров (расширение поверхности Y и максимальное давление p), что будет способствовать увеличению прочности соединения материалов слоев. Этот вывод согласуется с результатами экспериментальных исследований совместной прокатки алюминия и алюминиевых сплавов [4, 6, 7, 10], где увеличение обжатий приводило к увеличению прочности соединения материалов. Из полученных данных компьютерного моделирования следует вывод, что максимальную прочность обеспечит следующий технологический маршрут прокатки: обжатие в первом проходе 45 % → обжатие во втором проходе 50 % (общее обжатие достигает 75 %). Полученный результат подтверждается испытаниями на сдвиг композита, полученного через данный маршрут, Рис. 7. Зависимость расширения поверхности Y и максимального давления в очаге деформации pmax от обжатий при прокатке Fig. 7. Dependence of the surface extend Y and the maximum pressure in the deformation zone pmax on rolling reduction ratios

RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1