ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ НА МИКРОСТРУКТУРУ ДЕФОРМАЦИОННОГО МАГНИЯ

Аннотация. Рассмотрена электропластическая деформация образцов магния в условиях действия импульсов тока. Проведен сравнительный анализ микроструктуры образцов магния, а также исследования микротвердости.

Ключевые слова: влияние, электронно-пластическая деформация, микроструктура деформационного магния.

Введение

Целью исследования является изучение влияния одиночных импульсов токов плотностью j=10³ А/мм² и длительностью t=10^-4 с на микроструктуру технически важных металлов в условиях электропластичности.

Магний имеет широкое применение в современной технике благодаря низкой плотности, что позволяет существенно снизить вес изделий и конструкций в условиях эксплуатации при экстремальных нагрузках и применяется в авиационной и автомобильной промышленности.

1 Морфологический анализ микроструктуры образцов магния

Для экспериментальных исследований были взяты два образца магния, через один был пропущен импульс тока плотностью j=10³ А/мм² и длительностью t=10^-4 с в условиях электропластической прокатки на специальном стане. Второй образец не подвергался никаким внешним энергетическим воздействиям и был контрольным. Образцы подвергались многократной электропластической прокатке по технологическому маршруту 35 переходов.

Морфологический анализ изображения определялся прибором «Пост микро контроль МК-3» с помощью компьютерной программы Аutoscan Objects.

В ходе исследований был проведен морфологический анализ с выделением гистограмм по классам, с определением контроля физико-механических свойств материала, основанного на измерении микротвердости. Произведен анализ экспериментальных и теоретических данных с учетом коэффициентов парной корреляции и регрессии для верности.

Образец металла (магний), не подвергавшийся воздействию импульсов электрического тока

Количество всех объектов:                                     218   

Количество классифицированных объектов:       218

Заданное в текущем разбиении

количество классов:                                                20

Сумма площадей всех объектов:                           282.12 мкм²

Обработанная площадь:                                          450.36 мкм²

Отношение площади объектов ко всей обработанной площади: 62.64%

Образец металла (магний), подвергавшийся воздействию импульсов электрического тока

Количество всех объектов:                                     272   

Количество классифицированных объектов:       272

Заданное в текущем разбиении

количество классов:                                                20

Сумма площадей всех объектов:                           258.86 мкм²

Обработанная площадь:                                          450.36 мкм²

Отношение площади объектов ко всей обработанной площади: 57.48%

В ходе исследований были построены сравнительные графики по полученным данным. Данные графики показывают распределение процентного соотношения зерен по классам.

Расчет по параметру: Площадь

Объекты распределены по параметру Площадь на 10 интервалов

Рисунок 1.1. Сравнительный график по параметру площади

Расчет по параметру: Периметр

Объекты распределены по параметру Периметр на 20 интервалов от минимального до максимального значения

Рисунок 1.2. Сравнительный график по параметру периметры

Из проведенного исследования влияния импульсов тока плотностью j=10³ А/мм² и длительностью t=10^-4 с в условиях электропластической прокатки на специальном стане было выявлено, что меняется его микроструктура. Графики свидетельствует о том, что при воздействии электрического тока размер зерен уменьшая, структура становиться более мелкозернистой.

Материалы и сплавы с мелкозернистой структурой обладают рядом важных свойств: высокой прочностью, сверхпластичностью при повышенных температурах, повышенной долговечностью при испытаниях на усталость вследствие затруднения образования усталостных трещин.