Effect of Multipass Friction Stir Processing on Structure and Mechanical Properties of CuAl9Mn2 Copper Alloy

Autor: A.M. Cheremnov, A.V. Chumaevskii, E.O. Knyazhev, T.A. Kalashnikova, E.A. Kolubaev
Rok vydání: 2023
Předmět:
Zdroj: Izvestiya of Altai State University; No 1(129) (2023): Известия Алтайского государственного университета; 67-71
Известия Алтайского государственного университета; № 1(129) (2023): Известия Алтайского государственного университета; 67-71
ISSN: 1561-9451
1561-9443
DOI: 10.14258/izvasu(2023)1-10
Popis: This study examines the structure and mechanical properties of CuAl9Mn2 copper alloy processed via friction stir processing. Workpieces, 2 mm thick, were processed using four tool passes. After the initial FSP pass, the stir zone structure was found to be non-homogeneous, with grains changing from equiaxed to elongated in the material flow direction. Grain sizes decreased from 80-140 µm to 3-8 µm. However, after the fourth pass, the stir zone became more homogeneous with equiaxed grains and sizes ranging from 2-6 µm. The increase in microhardness and tensile properties of the material is attributed to the processing temperature, mechanical mixing, and grain refinement. The ultimate tensile strength of the FSP material increased by 13% relative to the metal prior to processing, whether one or four passes were used. Additionally, microhardness in the stir zone increased, which is consistent with the results of mechanical tensile tests.
Проведены исследования структуры и механических свойств медного сплава БрАМц9-2 после фрикционной перемешивающей обработки. В качестве заготовок использовались пластины толщиной 2 мм, которые были подвергнуты фрикционной перемешивающей обработке от одного до четырех проходов при одинаковых режимах. Зона перемешивания демонстрирует структуру, образованную потоком материала по контуру инструмента. Размер зерна основного металла до обработки составлял 80-140 мкм. После первичной обработки структура зоны перемешивания неоднородна, зерна изменяются от равноосных до вытянутых в направлении движения материала, размер зерна уменьшается до 3-8 мкм относительно основного металла. После четвертого прохода зона перемешивания становится более однородной, зерна имеют форму, близкую к равноосной, а их размер уменьшается до 2-6 мкм. Температура процесса, механическое перемешивание и измельчение зерен приводит к повышению микротвердости и прочностных свойств материала. Предел прочности увеличивается на 13 % относительно основного металла как для одного прохода, так и для четырех. Микротвердость в зоне перемешивания также возрастает, что соответствует результатам механических испытаний на растяжение.
Databáze: OpenAIRE
Externí odkaz: