Создание модели расчета эволюции текстуры и структуры на ранних этапов термомеханической обработки алюминиевых сплавов в том числе добавками переходных металлов

Данный проект (далее Проект 2021) является продолжением проекта одноименного проекта РНФ 18-79-10099 (далее Проект 2018). Цель Проекта 2021 модифицировать разработанную в Проекте 2018 модель, предназначенную для высокомагниевых сплавов, в модель для малолегированных алюминиевых сплавов (с добавками переходных элементов). Для этого, в Проекте 2021 предполагается исследовать и разработать модель формирования субзерна в условиях проработки литой структуры. Хотя процессы формирования субзерна, в том числе в алюминиевых сплавах, хорошо изучены как отечественными (проф. В.В. Рыбиным), так и зарубежными учеными (проф. Хансеном), однако в основном это изучение проводилось в условиях холодной деформации или уже с проработанной зеренной структурой. В то же время условия на начальных этапах термомеханической обработки будут существенно отличаться, прежде всего, из меньшего числа высокоугловых границ, а следовательно, меньшего количества источников новых дислокаций. Это позволит, во-первых, более точно определять движущую силу рекристаллизации, во многом определяющуюся размером и степенью сформированности субструктуры. Кроме того, это повысит точность расчета зародышей текстурных компонент, что позволит учесть влияние на них не только степени получаемой деформации, но и особенностей процесса возврата, сопровождающего рекристаллизацию. Таких моделей ранее не создавалась для данной стадии обработки алюминиевых сплавов. Во-вторых, в Проекте 2021 будут разрабатываться новые принципы расчета текстур бета-фибера, позволяющие лучше учесть локальные особенности деформации каждого кристаллита. Для решения этой проблемы будет создан подход, позволяющий проводить расчеты с ансамблем из 1000 кристаллитов и учитывать взаимодействия между ними. При этом выбранные методы решения будут позволять производить быстрые расчеты с качеством, превышающим другие модели, в которых используются ансамбли кристаллитов. В-третьих, будет разработан новый подход, который сможет рассчитывать ориентированный рост таких источников, как кубические полосы и полосы сдвига, что существенно повысит точность расчета текстур в алюминиевых малолегированных сплавах с содержанием железа, где эти элементы микроструктуры играют значительно большую роль, чем в высокомангиевых сплавах. Отметим, что новый подход к решению, а именно использование ансамбля из 1000 кристаллитов, позволит находить такие места более точно, чем другие подобные модели, оперирующие как одним, так и несколькими кристаллитами. В-четвертых, на основании полученных в Проекте 2018 данных будет предложен новый способ управлением текстуры в высокомагниевых сплавах. Одним из основных способов снижения анизотропии на сегодняшний день является наложение текстуры бета-фибера на текстуру куба. Однако в указанной группе сплавов из большого количества интерметаллидных частиц и маленького размера зерна можно последовательно добиваться получения бестекстурной составляющей после каждого этапа термомеханической обработки. В проекте будут разработаны новые научно обоснованные способы получения беструктурной составляющей и максимального снижения анизотропии для указанных групп сплавов.