Фундаментальные проблемы современного материаловедения,  2020,  том 17,  №1, 56-62

 

А.А. Чаплыгина, П.А. Чаплыгин, М.Д. Старостенков

Влияние деформации на структурно-энергетические характеристики сплава CuZn

Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова, пр. Ленина, 46, 656038, Барнаул, Россия
Этот e-mail адрес защищен от спам-ботов, для его просмотра у Вас должен быть включен Javascript

В данной работе с помощью метода Монте-Карло было рассмотрено влияние деформации на структурные и фазовые превращения β-латуни в процессе термоциклирования (ступенчатый нагрев с последующим ступенчатым охлаждением до начальной температуры). В результате реализации цикла нагрева и охлаждения наблюдается своеобразный гистерезис, наличие которого свидетельствует о необратимости происходящих процессов, что подразумевает различие структурно-фазовых состояний на этапах нагрева и охлаждения. Деформация растяжения и сжатия оказывает влияние на температурный диапазон фазовых переходов. Увеличение коэффициента деформации сжатия увеличивает температуру фазовых переходов порядок-беспорядок и беспорядок-порядок. Увеличение коэффициента деформации растяжения уменьшает температуру фазовых переходов порядок-беспорядок и беспорядок-порядок. Все виды деформации растяжения и сжатия приводят к более высоким значениям энергии после завершения цикла нагрев-охлаждение. Анализ фазовой структуры сплава CuZn с различными коэффициентами деформации в процессе нагрева и охлаждения, т.е. в процессе фазовых переходов порядок-беспорядок и беспорядок-порядок, показал, что система проходит разные структурно-фазовые состояния. После завершения фазового перехода беспорядок-порядок в системе происходит образование двух антифазных доменов сверхструктуры B2. Коэффициент деформации также оказывает влияние на размер и форму границ доменов.

Ключевые слова: CuZn, деформация, сверхструктура, В2, метод Монте-Карло.

УДК 538.911

DOI: 10.25712/ASTU.1811-1416.2020.01.009


 

Fundamental’nye problemy sovremennogo materialovedenia

(Basic Problems of Material Science (BPMS)) Vol. 17, No.1 (2020) 56-62

 

A.A. Chaplygina, P.A. Chaplygin, M.D. Starostenkov

Deformation effect on the structural and energy characteristics of CuZn alloy

I.I. Polzunov Altai State Technical University, Lenin Pr., 46, Barnaul, 656038, Russia

In this paper, we examined by Monte Carlo method the deformation effect on the structural and phase transformations of β-brass during thermal cycling (stepwise heating followed by stepwise cooling to the initial temperature). As a result of the heating and cooling cycle, a unique hysteresis loop is observed, which suggests irreversibility of the processes and implies differences in the structural-phase states in the heating and cooling stages. Strain and compression deformation affects the temperature range of phase transitions. An increase in the compression strain coefficient increases the temperature of the order-disorder and disorder-order phase transitions. An increase in the tensile strain coefficient decreases the temperature of the order-disorder and disorder-order phase transitions. All types of tension and compression deformations lead to higher energy values after the completion of the heating-cooling cycle. An analysis of the phase structure CuZn alloy during heating and cooling, i.e., in the course of order-disorder and disorder-order phase transitions, has demonstrated that the system is found in different structural-phase states. Two antiphase domains with B2 superstructure are formed in the system after the completion of the disorder-order phase transition. The strain factor also affects the domain boundaries size and shape.

Keywords: CuZn, deformation, superstructure, B2, Monte Carlo method.