Obrabotka Metallov 2020 Vol. 22 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 22 № 2 2020 130 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Обзор экспериментальных исследований деформационного поведения алюмоматричных композиционных материалов , дискретно упрочненных карбидом кремния , в состоянии высокотемпературной сверхпластичности и при ползучести Денис Крючков a, * , Антон Нестеренко b Институт машиноведения УрО РАН , ул . Комсомольская , 34, г . Екатеринбург , 620049, Россия a https://orcid.org/0000-0001-8585-3544, kru4koff@bk.ru, b https://orcid.org/0000-0002-7010-6260, nav@imach.uran.ru Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ). 2020 Том 22 № 2 с . 130–157 ISSN: 1994-6309 (print) / 2541-819X (online) DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.2-130-157 Обработка металлов ( технология • оборудование • инструменты ) Сайт журнала : http://journals.nstu.ru/obrabotka_metallov ИНФОРМАЦИЯ О СТАТЬЕ УДК 669.018.9:620.17 История статьи : Поступила : 06 мая 2019 Рецензирование : 13 марта 2020 Принята к печати : 14 мая 2020 Доступно онлайн : 15 июня 2020 Ключевые слова : Алюмоматричные композитные ма - териалы Деформирование Высокотемпературная ползучесть Сверхпластическая деформация Финансирование Работа выполнена в рамках про - граммы ФНИ государственных ака - демий наук на 2013-2020 годы по теме № 0391-2019-0005 « Разработка научных основ проектирования оп - тимальных технологий пластиче - ского формоизменения металличе - ских материалов с гарантированным уровнем сплошности и физико - ме - ханических свойств ». АННОТАЦИЯ Современные тенденции развития композиционных материалов на основе сплавов алюминия , дискрет - но упрочнённых SiC, нацелены на конструкционное применение , в том числе при высоких температурах . Изготовление деталей с использованием процессов ОМД позволяет минимизировать финишную обработку заготовок , при которой происходит быстрый износ режущего инструмента . Однако необходимо повышать пластичность алюмоматричных композитных материалов предварительной деформационно - термической обработкой . После такой обработки при определенных термомеханических условиях композиты могут проявлять признаки сверхпластичности . Важно также иметь возможность прогнозирования , как внешние воздействия ( высокая температура и давление ) будут влиять на деформационное поведение композитов в процессе эксплуатации . Поэтому неотъемлемой частью оценки деформационных свойств композитных ма - териалов , предназначенных для продолжительной службы , является проведение испытаний на ползучесть . В то же время совместное рассмотрение результатов испытаний на одноосное растяжение в условиях ползу - чести и сверхпластичности расширяет картину деформационного поведения композитных материалов в ши - роком диапазоне вариантов температурно - скоростного воздействия . Цель работы : проведение сравнитель - ного анализа результатов опубликованных исследований о деформационном поведении алюмоматричных композитных материалов , дискретно армированных карбидом кремния при проявлении состояния сверх - пластичности и в условиях высокотемпературной ползучести . В работе приводятся результаты опубли - кованных исследований композитных материалов с матрицами на основе следующих марок алюминиевых сплавов : Al2009, Al2014, Al2024, Al2124, Al6013, Al6061, Al6063, Al6090, Al8009, Al8090, IN9021. Рассма - тривается деформирование алюмоматричных композиционных материалов в состоянии сверхпластичности и в условиях высокотемпературной ползучести . Результаты и обсуждение . Литературный обзор показывает , что сверхпластическая деформация в основном проявляется при скоростях деформации более 10 –2 с –1 . При этом величина максимального удлинения достигает пределов от 200 до 450 %. Самое высокое значение уд - линения образцов 685 % получено при скорости 5 ∙ 10 –4 с –1 для материала Al2024 /10SiCp. В ряде работ уста - новлено , что для достижения сверхпластической деформации температура процесса должна быть равна или несколько превышать температуру частичного расплавления матрицы на границах зерен матрицы и границах матрицы с упрочняющими частицами . Наиболее хорошо изучены композитные материалы с матрицами на основе следующих систем легирования : Al-Mg-Cu (Al2124), Al-Mg-Si (Al6061), Al-Fe-V-Si (Al8009). Среди факторов , наиболее существенно влияющих на деформационное поведение алюмоматричных композитов при ползучести , можно отметить : технологию первичного получения композитного материала , предвари - тельную деформационно - термическую обработку , химический состав матричного сплава , а также тип и раз - мер упрочняющей фазы . Отмечены исследования по изучению влияния температурных колебаний на де - формационное поведение в процессе эксплуатации в нестационарных условиях ползучести при изменении давления . Собранные данные показывают , что при определенных условиях термоциклирования и низких приложенных давлениях композиционные материалы проявляют склонность к большим степеням деформа - ции , что может быть перспективно для разработки технологии изготовления заготовок и изделий . Для цитирования : Крючков Д . И ., Нестеренко А . В . Обзор экспериментальных исследований деформационного поведения алюмо - матричных композиционных материалов , дискретно упрочненных карбидом кремния , в состоянии высокотемпературной сверхпла - стичности и при ползучести // Обработка металлов ( технология , оборудование , инструменты ). – 2020. – Т . 22, № 2. – С . 130–157. – DOI: 10.17212/1994-6309-2020-22.2-130-157. ______ * Адрес для переписки Крючков Денис Игоревич . , к . т . н ., н . с . Институт машиноведения УрО РАН , ул . Комсомольская , 34, 620049, г . Екатеринбург , Россия Тел .: 8 (343) 374-50-51, e-mail: kru4koff@bk.ru