ДонНТУ

Магістри

Фізико - металургійний  факультет  (ФМФ)

Біографія     Дисертація    

Нечепуренко Зоя Ігорівна

Кафедра: Фізичного матеріалознавства

Група: ПМ-07м

e-mail: zoya72008@rambler.ru

Тема магістерської роботи: «Дослідження структурних змін при пластичній деформації латуні для розробки оптимального режиму деформування».

Керівник: доц. Пашинський Володимир Вікторович

ОЦІНКА  ОПОРУ  ДЕФОРМАЦІЇ  ЛАТУНІ  З  ВИСОКИМ  ВМІСТОМ  СВИНЦЮ

Метою даної роботи є розробка методики і отримання залежностей опору деформації латуні з високим вмістом свинцю.

Дослідження проводили на зразках різних марок латуні, виплавленої і прокатаної в промислових умовах на різний рівень міцності відповідно до вимог ГОСТ 2060-90. Для латуні, виготовленої за європейським стандартом EN 12449: 1999 «Мідь і мідні сплави», вказаний відповідний стан.

Випробування на розтягування проводили на стандартних круглих десятиразових зразках з початковим діаметром do=10 мм і 1о=100 мм. Швидкість деформації складала 1 мм/мін. Розривна машина була оснащена електронними датчиками навантаження і переміщення, дискретність за часом запису свідчень - 0,1 с, первинні дані обробляли за допомогою програмно-технічного комплексу для випробування металів «Точприбор». По кожній марці було випробувано не менше двох зразків з подальшим усереднюванням результатів. У табл. 1 приведені вибрані марки латуні і механічні властивості плавок в стані постачання.

Більшість вибраних сплавів (окрім Л63) є двофазною α+β латунню, свинець практично не розчиняється в міді і цинку, і утворює самостійну фазу.

Значення деформації зрушення Λ і опір деформації σs в кожній точці діаграми розтягування розраховували за формулами (1) [1]:

(1)

За отриманими даними будували криві зміцнення, приклад яких приведений на рис. 1.

Рисунок 1 - Рисунок 1 - Крива зміцнення латуні CuZn39Pb3 пл.1 і Лс59-1

Можна побащити, що латунь CuZn39Pb3 має менший рівень міцності і велику пластичність, і латунь ЛС59-1 з іншим рівнем властивостей, зміцнюються до приблизно одного рівня σs, але подальше подовження в цілому приводить до більшого наклепу зразка через збільшення ступеня деформації.

Необхідно відзначити, що єдиної думки по вигляду залежності σs(Λ) немає. Наприклад, в роботі [1] для апроксимації опору деформації рекомендується залежність (2):

(2)

де σo - величина, що відповідає межі текучості;

m и n – коефіцієнти.

У цьому рівнянні не враховується пружна деформація до межі текучості (для Λ→0 σs→σ0 ), що знижує точність розрахунку коефіцієнтів, і припускає видалення частини точок первинної кривої розтягування.

Пропонується залежність (3), яка в цілому описує криву зміцнення [4,5]:

(3)

У залежностях типу (2) і (3) можна звернути увагу на коефіцієнт показника ступеня n, який характеризує ступінь деформаційного зміцнення на протяжній другій стадії деформації - множинного ковзання. По цьому показнику порівнюють схильність різних металів або фаз сплаву до зміцнення.

У даній роботі як апроксимуюча залежність σs(Λ) вибрали рівняння (3). Коефіцієнти рівняння знаходили за допомогою програми Statistica, модуль User specific regression.

Таким чином, в результаті отриманих залежностей, які дозволяють розрахувати опір деформації латуні з високим вмістом свинцю. Коефіцієнти рівняння, в т.ч. показник деформаційного зміцнення складним чином залежить від рівня механічних властивостей сплаву і його фазового складу, зокрема від співвідношення β і β фаз, що не завжди враховується при експериментальних дослідженнях опору деформації. Порівняння отриманих рівнянь з аналогічними рівняннями для інших марок латуні показало відповідність коефіцієнтів.

Список літератури

1. Богатов А.А., Мижирицкий О.И., Смирнов С.В. Ресурс пластичности металлов при обработке давлением. - М.: Металлургия, 1984. - 144 с.

2. Теория прокатки: Справочник/ А.И. Целиков, А.Д. Томленов и др. - М.: Металлургия, 1982. - 335 с.

3. Фастыковский А.Р., Перетятько В.Н. Аналитические зависимости для определения сопротивления деформации металлов и сплавов// Известия вузов. Черная металлургия, 2003, № 2, С. 68 - 69.

4. Бернштейн М.Л. Структура деформированных металлов. - М.: Металлургия, 1977. - 431 с.

5. Смирнов С.В., Пугачева Н.Б., Тропотов А.В., Солощенко А.Н. Сопротивление деформации структурных составляющих сложнолегированной латуни// Физика металлов и металловедение, 2001, Т. 91, № 2. - С. 106 - 111.