Влияние ротационной ковки и последующего отжига на структуру и механические свойства однофазной латуни Л68

Медные сплавы на основе системы Cu–Zn, в частности латунь Л68, являются перспективными конструкционными материалами. Однако для повышения их надежности и расширения области применения необходимо повышать их прочностные характеристики. В работе изучалось влияние комбинации ротационной ковки (РК) и последующего отжига на структуру, прочность и пластичность латуни Л68. Для этого проведены исследования микроструктуры сплава в закаленном и деформированном состояниях, механические испытания на одноосное растяжение, исследование твердости по методу Бринелля, а также оценка структурно-фазовых переходов методом дифференциальной сканирующей калориметрии. Установлено, что в процессе РК происходит формирование не только вытянутых вдоль направления деформации зерен α-фазы, но и ультрамелкозернистой структуры внутри них, состоящей из субзерен, двойников деформации и полос сдвига. Последующий отжиг при 450 °C приводит к росту размера зерна до 3–5 мкм за счет протекания статической рекристаллизации. После РК наблюдается рост условного предела текучести (σ_0,2) и предела прочности (σ_B) в ~10 и ~3,5 раза соответственно при снижении значения относительного удлинения более чем в 6 раз. Последующий отжиг при 450 °C, вызвавший формирование рекристаллизованной структуры, привел к снижению прочностных характеристик латуни Л68 относительно деформированного состояния при одновременном росте значения относительного удлинения по сравнению как с деформированным, так и с исходным состоянием сплава. Однако стоит отметить, что σ_0,2 и σ_B латуни Л68 после РК и последующего отжига при 450 °C превышают значения для закаленного сплава в среднем в ~2,5 и в ~1,7 раза соответственно и превышают значения, регламентированные ГОСТ 494-90, ГОСТ 1066-2015, ГОСТ 931-90 и ГОСТ 5362-78.