Институт машиноведения имени Э. С. Горкунова УрО РАН, Екатеринбург, Россия¹ ; Институт новых материалов и технологий, Уральский Федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия²

Д. Р. Салихянов, научный сотрудник^1,2, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: salenhall@gmail.com

«Екатеринбургский завод по обработке цветных металлов», Екатеринбург, Россия
А. Е. Первухин, главный специалист по волочению и термообработке, канд. техн. наук, эл. почта: a.pervuhin@ezocm.ru

Изделия из платины и сплавов на ее основе получают процессами прокатки, волочения и прессования, при этом для разработки новых технологических процессов, их конечно-элементного моделирования и проектирования оснастки наиболее важной технологической характеристикой является сопротивление деформации, определяемое экспериментально. В настоящей работе экспериментально получены и исследованы кривые деформационного упрочнения платино-родиевого сплава ПлРд80-20 в виде зависимости сопротивления деформации от термомеханических параметров горячего деформирования методом сжатия. Экспериментальная часть работы выполнена на пластометрическом комплексе ИМАШ УрО РАН, обеспечивающем постоянство скорости деформации и температуры. Скорости деформации заданы в интервале от 0,1 до 10 с^–1, температурный диапазон испытаний находился в пределах от 700 до 1200 ^оС. При анализе кривых упрочнения отмечено, что несмотря на высокие температуры деформации (700 1200 ^оС), сплав ПлРд80-20 имеет высокие значения сопротивления деформации (от 250 до 450 МПа в условиях развитой пластической деформации), что позволяет характеризовать сплав как труднообрабатываемый. Термомеханические параметры имеют типичное влияние для горячей деформации металлических материалов: чем выше скорость деформации и ниже температура, тем выше сопротивление деформации. Аналитическая часть работы включала построение формулы сопротивления деформации сплава ПлРд80-20 от термомеханических параметров горячего деформирования, пригодной для интеграции в пакеты для конечно-элементного моделирования. Результаты сопоставления расчетных и экспериментальных кривых в диапазоне испытаний показали, что величина средней относительной ошибки составила 0,73 %.

1. Sidelnikov S. B., Lopatina E. S., Lopatin V. A. et al. Improvement of technology for the production of jewelry wire from platinum alloys // Metallurgist. 2024. Vol. 68. P. 828–836. DOI: 10.1007/s11015-024-01790-7
2. Trumic B., Gomidzelovic L., Marjanovic S. et al. Pt-Rh alloys: investigation of tensile strength and elongation at high temperatures // Archives of Metallurgy and Materials. 2015. Vol. 60, Iss. 2. P. 643–647.
3. Zarinejad M., Rimaz S., Tong Y. et al. Dependence of mechanical properties of platinum-rhodium binary alloys on valence electron parameters // Johnson Matthey Technology Review. 2023. Vol. 67, Iss. 3. P. 290–299.
4. Hughes A. E., Haque N., Northey S. A., Giddey S. Platinum group metals: a review of resources, production and usage with a focus on catalysts // Resources. 2021. Vol. 10. 93. DOI: 10.3390/resources10090093
5. Egoshina A. V., Slepchenko G. B. Intensification of opening a thrust alloy based on platinum and rhodium // Inorganic Materials. 2024. Vol. 60. P. 78–83.

6. Donati L., Reggiani B., Pelaccia R. et al. Advancements in extrusion and drawing: a review of the contributes by the ESAFORM community // International Journal of Material Forming. 2022. Vol. 15. 41. DOI: 10.1007/s12289-022-01664-w
7. Логинов Ю. Н., Фомин А. А. Сопротивление деформации платинового сплава ПлПдРдРу 81-15-3,5-0,5 // Цветные металлы. 2015. № 12 С. 80–83.
8. Логинов Ю. Н., Гладковский С. В., Потапов А. И. и др. Исследование сопротивления деформации поликристаллического иридия // Известия вузов. Цветная металлургия. 2015. № 1. C. 48–54.
9. Потапов А. И., Гладковский С. В., Коковихин Е. А. и др. Определение сопротивления пластической деформации металлических материалов на автоматизированном пластометрическом комплексе // Diagnostics, Resource and Mechanics of Materials and Structures. 2015. № 2. С. 24–43.
10. Hu F., Yu T., Liu W. et al. Pt-20Rh dispersion strengthened by ZrO2 – Microstructure and strength // Materials Science and Engineering: A. 2019. Vol. 765. 138305. DOI: 10.1016/j.msea.2019.138305
11. Wenderoth M., Völkl R., Yokokawa T. High temperature strength of Pt-base superalloys with different γ′ volume fractions // Scripta Materialia. 2006. Vol. 54, Iss. 2. P. 275–279. DOI: 10.1016/j.scriptamat.2005.09.017
12. Hu F., Wang Z., Yu T. et al. Microstructure and strength of weldment in Pt20Rh alloys dispersion-strengthened by ZrO2 particles // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2019. Vol. 580. 012035. DOI: 10.1088/1757-899X/580/1/012035
13. Hu X., Ning Y., Chen L. et al. Physical properties and application performance of platinum-palladium-rhodium alloys modified with cerium // Platinum Metals Review. 2012. Vol. 56, Iss. 1. P. 40–46. DOI: 10.1595/147106711X615749