Obrabotka Metallov 2019 Vol. 21 No. 4

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 21 № 4 2019 102 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Вихревые потоки состоят из замешанных пото- ков измельченного алюминиевого сплава 1 , сло- ев меди, формирующих турбулентное течение 2 и фрагментирующихся на отдельные ламели 3 . В окрестностях вихревых образований отмеча- ется формирование отдельных частиц 4 , близких по форме к сферическим и состоящих из меди и алюминия, а также формирование дефектов 5 . Подобные образования при адгезионном трении и при сварке трением с перемешиванием обу- словлены общей природой данных процессов, основанных на пластичсекой деформации, фраг- ментации и течении материала при интенсивном нагреве и фрикционном взаимодействии. В процессе фрикционной перемешивающей обработки помимо образования областей с пре- имущественно твердорастворным характером образования фаз при получении образцов проис- ходит формирование областей с наличием боль- шого количества интерметаллидных соединений и их сочетаний эвтектического мелкодисперс- ного типа (рис. 8). Распределение интерметал- лидов и остаточных твердых растворов в таких областях является достаточно неравномерным (рис. 8, а ), включая слоистые частицы твердых растворов 1 , вытянутые частицы Cu 2 Al много- угольной формы 2 , распределенную матрицу CuAl 3 , частицы интерметаллидов на основе алюминия и магния 4 и мелкодисперсные части- цы различных фаз 5 . Такая структура, помимо наличия большого количества компонентов ха- рактеризуется достаточно высокой неоднород- ностью распределения интерметаллидных ча- стиц и отсутствием слоистости по сравнению со сваркой трением с перемешиванием. Микротвердость при сварке трением с пере- мешиванием и фрикционной перемешивающей обработке изменяется существенно при наличии в структуре интерметаллидных фаз и достаточно слабо в областях формирования твердых раство- ров. Например, на рис. 9 показано изменение твердости в образце, полученном сваркой тре- нием с перемешиванием алюминиевого сплава АА1050 и меди С11000. Изменение микротвер- дости в зоне образования твердых растворов со стороны меди и алюминиевого сплава в зоне перемешивания 2 , 3 является незначительным по сравнению с повышением микротвердости в центральной части, где образуются интерме- таллидные фазы 1 . Снижение микротвердости в зоне перемешивания со стороны алюмини- евого сплава обусловлено предположительно снижением эффекта наклепа в зоне переме- шивания относительно исходного листового Рис. 8. Распределение основных структурных составляющих зоны перемешивания в образце, полу- ченном фрикционной перемешивающей обработкой алюминиевого сплава AA5056 и меди C11000: а – общее изображение зоны; б – форма и размеры частиц; 1 – Cu(Al) твердые растворы различного состава; 2 – интерметаллид Cu 2 Al; 3 – интерметаллид CuAl; 4 – интерметаллидные фазы системы Al-Mg различного состава; 5 – ультрамелкодисерсные смеси сложного состава; 6 – дефект в структуре образца Fig. 8. Distribution of the main structural components in the stir zone of the friction stir processed aluminum alloy AA5056 and copper C11000: а – general image of the zone; б – shape and size of particles; 1 – Cu(Al) solid solutions of different composition; 2 – Cu 2 Al intermetallic; 3 – CuAl intermetallic; 4 – intermetallic phases of Al-Mg system; 5 – complex ultrafine disperse mixtures; 6 – the defect in the sample structure а б