ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ Том 28 № 2 2026 300 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ Sedeghati и Bouzary [25] продемонстрировали, что ФПС листов алюминиевого сплава AA5086 (аналог АМг4) с водяным охлаждением позволяет повысить предел прочности соединений на 94 %. Behtaripour и соавторы [26] показали, что увеличение скорости охлаждения при ФПО термоупрочняемого алюминиевого сплава AA2024 (аналог Д16) ведет к уменьшению размера зерен и росту прочностных характеристик. Xu и соавторы [27] отмечают, что применение активного охлаждения латуни приводит к формированию нанодвойников и скоплений дислокаций в структуре, что способствовало увеличению пределов прочности и текучести по сравнению с ФПО без охлаждения на 24 и 31 %, соответственно. В другой работе Xu и соавторы [28] также отмечают увеличение предела прочности соединения латуни 70/30 (аналог Л70), полученного ФПС с активным охлаждением, несмотря на образование большого количества микропор и оксидов. Исходя из этого поставлена цель работы – выявление эффекта от применения принудительных способов охлаждения (водяного и воздушного) при однопроходной фрикционной перемешивающей обработке на формирование структурно-фазового состояния зоны перемешивания, морфологию зерен и механические характеристики промышленных медных сплавов с различной теплопроводностью и элементным составом. Для реализации цели работы были поставлены следующие задачи исследования: 1) установить особенности формирования структурно-фазового состояния и механических свойств медных сплавов после однопроходной фрикционной перемешивающей обработки с применением активного водяного охлаждения; 2) определить закономерности влияния интенсивности активного водяного охлаждения, применяемого в процессе фрикционной перемешивающей обработки, на морфологию структуры и механические свойства алюминиевой бронзы; 3) определить особенности поведения материала медных сплавов в процессе и после фрикционной перемешивающей обработки с применением активного водного охлаждения и их отличия от фрикционной перемешивающей обработки с воздушным охлаждением. Методика исследований Материалы и режимы обработки ФПО осуществляли на экспериментальной установке, разработанной в ИФПМ СО РАН для исследования влияния режимов обработки на эволюцию структуры и свойств металлов и сплавов в рамках диссертационного исследования [35]. Однопроходной обработке подвергали пластины из сплавов БрАМц9-2, БрОФ6,5-0,15, БрКМц3-1 и Л63. В качестве рабочей части использовали инструмент, изготовленный из жаропрочного никелевого суперсплава ЖС6У с гладким коническим выступом (pin) длиной l = 1,9 мм и плечевой (shoulder) частью ∅20 мм. Угол наклона θ оси инструмента относительно нормали к обрабатываемой поверхности составлял 1° в направлении против хода. Заготовки сплавов в виде пластин размещали на подложке из нержавеющей стали для предотвращения повреждения рабочей области установки инструментом. Принудительное водяное охлаждение реализовывали по комбинированной схеме: заготовку помещали в ванну с проточной водой; хладагент циркулировал через кожух инструмента (температура воды Tводы = 10…15 °C) (рис. 1, поз. 1); дополнительно воду подавали направленной струей через трубку с диаметром выходного Рис. 1. Схема реализации процесса фрикционной перемешивающей обработки с принудительным охлаждением Fig. 1. Schematic representation of friction stir processing (FSP) with forced cooling
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1