Введение к работе
Актуальность работы. Повышение качества материала, предназначенного для изделий, получаемых методами шташювки и глубокой вытязки, является важной проблеьюй, стоящей перед народным хозяйством. Совершенствование технологического процесса, связанного с получением регламентированной структуры и свойств материала, в основе которого лежит всестороннее исследование факторов, влияющих на формирование структуры ленты в процессе ее изготовления, позволяет успешно решать поставленную задачу. Для латунной ленты основными факторами, влиявдими на формирование структуры, являются химический состав и параметры технологических режимов (особенно на конечных стадиях изготовления ленты) , такие как степень деформации на готовый размер, температура и время промежуточных и заключительных отгигов.
Состояние проблемы разработки условий получения ленты с регламентированной структурой не монет быть признано удовлетворительным даже для такого массового материала, используемого при штамповке, как латунь.
Регламентированная структура исходного материала позволяет успешно бороться с таким дефектом поверхности, возникащим при шта'яіовке и глубокой вытяжке, как "апельсиновая корка", которая проявляется в виде шероховатой поверхности, хороао видимой визуально. В настоящее время известны лишь общие закономерности формирования "апельсиновой корки'* или макрорельефа, обусловленные размером зерна, локальностью деформации и неоднородностью напряжений. Однако вопросы, касающиеся конкретной ориентировки структуры л ее влияния на процесс формирования макрорельефа, в настоящее время детально не изучены.
Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы было изучение структурных факторов, влияющих на формирование и развитие макрорельефа на поверхности стандартной латуни марки Л63, и разработка способов повышения качества поверхности изделия.
В основу решения поставленной задачи были положены главные закономерности, влияющие на формирование микроструктуры в латунной ленте при заключительных операциях термообработки.
Б качестве исследуемого материала была выбрана стандартная латунь марки Л63, содержащая 62,8; 63,6 и 65,0^ меди по массе. Для лонты с содержанием мэди 62,8 и 63,6$ количество J&- фазы меняется от 4 до 15$. При этом размер зерна после заключительных отжигов составляет 0,01-0,2 мм.
В соответствии с целью работы в диссертации поставлены следующие основные задачи:
изучение закономерностей формирования структуры материала в процессе его обработки; влияние структуры материала на свойства и величину макрорельефа;
определение и исследование кристаллографической ориентировки зерен , а также установление связи мезду кристаллографической ориентировкой зерен п величиной макрорельефа, образующегося на поверхности материала;
исследование структурных изменений, происходящих в материале при степенях деформации 5 , и их влияние на развитие макрорельефа.
Научная новизна. Методами кристаллографических исследований структуры изучена ориентировка систем скольжения в отдельных зернах материала относительно напрьяяения деформации и установлены закономерности, связывающие элементы систем скольжения с величиной фактора Шмида, плоскостью проекций и направлением деформации.
В зернах с ориентировкой ^110} <1И) расположение систем скольжения относительно направления деформации соответствуют минимальному фактору Шмнда; в зернах с ориентировкой {112} < ЗІҐ) , {_ 112У 513) максимальному ориентационному фактору 0,444-0,489, Показана связь между числом сисгем скольжения и величиной фактора Шиида.
С применением методов световой интерференции выявлены наиболее характерные места структуры, іде происходит формирование макрорельефа. Определен вклад элементов микроструктуры в величину макрорельефа.
На основании анализа экспериментальных данных исследования кристаллографической ориентировки систем скольжения относительно направления деформации отдельных зерен рассматриваемых участков л величины макрорельефа, образующегося, на их поверхности, установлена закономерная связь между этими величинами. Показано, что в зернах и двойниковых фрагментах, где действуют системы с максимальным ориентационным фактором (0,489), установлена и наибольшая высота рельефа 1,0-1,5 мкы.
Определены основные структурные закономерности развития макрорельефа при значительных пластических деформациях, включающие неоднородность пластической деформации отдельных зерен и разворот систе?л скольжения в структуре, соответствующей общему текстурному направлению.
Изучены вопросы, связанные с влиянием химического состава в рамках одной марки латуни, на размер зерна, формирующегосяи при заключительных операциях обработки. Исследована связь размера зерна, степени деформации и величины макрорельефа, образующегося на поверхности при последующей обработке материала.
Практическая ценность и реализация результатов работы. В результате выполненных в работе исследований обоснован оптжмаль-
ный размер зерна (25-90 мкм), позволяющий получать технологичную ленту при операциях штамповки и глубокой вытяжки с незначительной величиной макрорельефа (20-40 мкм).
На ленту с регламентированной структурой оформлены технические условия (ТУ 48-0815-28/0-84). По разработанным техническим условиям осуществляется выпуск латуаной ленты. Экономический эффект от применения ленты с регламентированной структурой составляет 200 тыс.рублей в год.
Апробация работы. Результаты работы доложены и обсуждены на У Всесоюзной конференции "Текстуры и рекристаллизация в металлах и сплавах" (Уфа, 1987г.).
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа объемом 126 страниц состоит из 4 глав, выводов, списка литературы из 132 наименований и приложения. Диссертация содержит '42 иллюстрации и 12 таблиц.
