Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 4 2019 100 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Рис. 5. Формирование дефектов при фрикционной перемешивающей обработ- ке листового проката алюминиевого и медного сплавов: а – с расположением медного листа в верхней части; б – в нижней части пакета листов; 1 – зона образования твердых растворов; 2 – образование дефекта в центральной части образца; 3 – формирование дефекта с отступающей стороны; 4 – механическая смесь медной и алюминиевой составляющей Fig. 5. Defect formation at friction stir processing of aluminium and copper alloys: а – with arrangement of copper sheet in the upper and б – in the lower parts of the sheet package 1 – zone of solid solutions formation; 2 – defect formation in the central part of the sample; 3 – defect formation on the retreating side; 4 – mechanical mixture of copper and aluminum component а б стороны происходит образование практически нормальной структуры зоны перемешивания с чередованием слоёв меди и измельченного алю- миниевого сплава (зона 4 , рис. 5, б ). Следует от- метить, что при оптимальном сочетании параме- тров процесса фрикционной перемешивающей обработки такие дефекты не образуются. Исследования структуры образцов, получен- ных сваркой трением с перемешиванием, пока- зывают, что в структуре центральной части зоны перемешивания чередование слоев происходит с преимущественным образованием твердых растворов меди и алюминия (рис. 6, а , г ), об- разующих кольцевую «луковичную» структуру. Отмечается также образование интерметаллид- ных фаз различного состава. При избыточном соотношении таких фаз возможно образование непрерывных продолжительных прослоек, по контуру которых может происходить расслоение и растрескивание образца. Граница раздела меди и алюминиевого спла- ва на наступающей стороне также является гра- ницей раздела зоны перемешивания и зоны тер- момеханического влияния (рис. 6, б , д ). В этой области материал имеет слоистую структуру с малой толщиной слоев, между которыми рас- полагаются прослойки твердых растворов. В структуре обнаружены отдельные слои меди, ко- торые практически не смешались с материалом алюминиевого сплава, при этом расслоений в зоне перемешивания не наблюдается. На РЭМ- изображении видны границы раздела меди и алюминиевого сплава на отступающей стороне (рис. 6, в , е ), которые также являются границей между зоной перемешивания и зоной термоме- ханического влияния.