Напряженно-деформированное состояние структурных составляющих при деформации сложнолегированной латуни

М.В. Мясникова, С.В. Смирнов, А.Н. Солошенко, А.В. Тропотов (Екатеринбург)

Материалы, обрабатываемые методами пластической деформации, являются многофазными, т.е. состоят из частиц (зерен) отдельных фаз или структурных составляющих, резко различающихся по своим механическим и пластическим характеристикам. В зависимости от содержания той или иной фазы в сплаве, а также конфигурации ее частиц, можно получать различные распределения свойств в объеме металла.

Доклад посвящен поиску оптимальной микроструктуры легированной латуни, предназначенной для изготовления деталей, используемых в автомобильной промышленности. Исследуемый сплав содержит три структурные составляющие: a-твердый раствор цинка и легирующих элементов в меди; a+b - эвтектоидная смесь; а также интерметаллиды стехиометрического состава (Fe, Mn)5Si3. Напряженно - деформированное состояние (НДС) определяли на основе двухуровневой концепции решения краевой задачи: на макроуровне задача решается для однородного материала с определением кривых нагружения; на мезоуровне материал рассматривается как кусочно - однородный континуум, состоящий из системы взаимосвязанных частиц (структурных составляющих), имеющих различные механические свойства. Численное решение задачи осуществляли методом конечных элементов.

В результате получили различные распределения деформации между структурными составляющими в мезоячейке для разных случаев нагружения (растяжение, сжатие, простой сдвиг и др.). Найдены статистические функции распределения характеристик НДС в объеме металла, а также корреляционные зависимости между относительной долей содержания интерметаллидов и статистическими характеристиками НДС.