ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 25 № 3 2023 40 ТЕХНОЛОГИЯ ных поверхностей разнородных материалов в микромасштабе; 3) изучение стадий совместной деформации разнородных материалов в микромасштабе и верификация теоретической модели. Методика исследований Объектом исследования являлся процесс совместной деформации алюминиевых сплавов Д16 (сплав серии 2ххх, термически и деформационно упрочняемый) и АМг3 (сплав серии 5ххх, деформационно упрочняемый) [20]. Соединяемые поверхности алюминиевых сплавов перед пластической деформацией подвергались обезжириванию ацетоном, сушке и поверхностной обработке. Механическая обработка поверхности сплавов проводилась по двум крайним вариантам: а) ленточное шлифование лентой с зернистостью Р40 (средняя зернистость); б) ленточное шлифование лентой с зернистостью Р120 (мелкая зернистость). Шлифование выполнялось со скоростью движения ленты 250 м/мин, направление шлифования совпадало с направлением прокатки. Исследование трехмерной топографии и шероховатости выполнено на Veeco Wyko NT1100 Optical Profi ling System. В результате исследования получен массив координатных точек поверхности площадью 1159×756 мкм и параметры шероховатости: средняя шероховатость Ra, среднеквадратичная шероховатость Rq, общая высота профиля шероховатости Rt. Полученный массив координатных точек был использован для создания трехмерной поверхности и трехмерных твердотельных моделей представительных объемов приповерхностных слоев материалов с размерами 1159×756×600 (Д×Ш×В) для КЭ-моделирования в микромасштабе. Сплавы Д16 и АМг3 поставлялись в отожженном (мягком) состоянии. Кривые упрочнения сплавов были построены с использованием кулачкового пластометра ИМАШ УрО РАН, а затем интегрированы в среду Deform3D. Получившееся соотношение сопротивлений деформаций сплавов Ä16 ÀÌã3 σ σ близко к 0,8. В качестве основного инструмента для выполнения исследований выбран пакет КЭмоделирования Deform-3D. С целью экономии вычислительных ресурсов при решении задач были использованы окна плотности с размером КЭ внутри окон 22–23 мкм, снаружи 50 мкм. Перед пластической деформацией представительные объемы материалов сводились к контакту, как показано на рис. 2, с заданными граничными условиями. С целью предотвращения смещения одного представительного объема относительно другого, а также предотвращения потери устойчивости на одной из граней задавалось граничное условие vy = 0 мкм/с. На верхней грани, Рис. 2. Постановка задачи моделирования процесса пластической деформации сплавов АМг3 и Д16 в микромасштабе Fig. 2. Problem statement of microscale simulation of the process of plastic deformation of alloys AMg3 and D16
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1