Особенности формирования микроструктуры в Cu–Cr–Zr–Y бронзе в условиях низкотемпературной обработки трением с перемешиванием

Применение обработки трением с перемешиванием (ОТП) для модификации физических и механических свойств термически упрочняемых низколегированных бронз является перспективной и одновременно сложной задачей по причине широкого температурного интервала его осуществления. Сложность в том, что в результате ОТП бронз могут формироваться кардинально разные типы микроструктур с широким диапазоном размеров зерен и различным сочетанием типов упрочняющих фаз и их разнообразных морфологий. Более того, возможны варианты, при которых ОТП приводит к деградации свойств бронз. Благоприятное сочетание свойств может быть достигнуто в результате осуществления низкотемпературной ОТП. В рамках работы проведен анализ основных микроструктурных изменений перспективной Cu–Cr–Zr–Y бронзы при ОТП со скоростью вращения инструмента 1000 об/мин и скоростью подачи 25 мм/мин (обеспечивающих температуру в зоне перемешивания ≈350 °С) – низкотемпературной ОТП. Методами растровой электронной микроскопии и EBSD-анализа выявлены механизмы формирования ультрамелкозернистой структуры с преимущественно большеугловыми границами, а также развитие двух типов кристаллографических текстур простого сдвига. Показано, что фаза Cu_x(Y,Zr), наблюдающаяся в исходной структуре, может претерпевать механическое разрушение или же сохранять геометрические параметры в зависимости от своей исходной морфологии и расположения. Впервые показано, что избыточные частицы Cr (равновесная доля при температуре нагрева под закалку) могут не разрушаться, а пластически деформироваться с сильным изменением своей морфологии. При ОТП исследуемой бронзы происходит выделение частиц новой Y-содержащей фазы. Рассмотрена взаимосвязь распределения микротвердости и электропроводности с наблюдаемыми изменениями микроструктуры в новом перспективном материале.