Статистические закономерности развития локализации деформации при пластическом течении в сплаве АМг6

Д.В. Ефремов, С.В. Уваров, Л.В. Спивак, О.Б. Наймарк показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 02 августа 2019; Исправлена: 17 сентября 2019; Принята: 18 сентября 2019
Цитирование: Д.В. Ефремов, С.В. Уваров, Л.В. Спивак, О.Б. Наймарк. Статистические закономерности развития локализации деформации при пластическом течении в сплаве АМг6. Письма о материалах. 2020. Т.10. №1. С.38-42
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2020-1-38-42

Аннотация

Исследованы закономерности развития локализации пластической деформации в условиях проявления эффекта пространственно-временной неоднородности (эффект Портевена-Ле Шателье). Деформационная диаграмма алюминиевого сплава, иллюстрирует множественные флуктуации напряжения течения, обнаруживающие качественно отличную динамику на разных участках деформационной кривой. Проведён анализ статистических распределений интервалов следования флуктуаций напряжения пластического течения, установлено существование двух критических точек, которые свидетельствуют о смене механизмов локализации пластической деформации.Исследованы закономерности развития локализации пластической деформации в условиях проявления эффекта пространственно-временной неоднородности (эффект Портевена-Ле Шателье). Испытания по осадке проведены на наклоненных на 2° от вертикали цилиндрических образцах из алюминиевого сплава АМг6 с постоянной скоростью деформации 0.4 –1.7 ·10−1 с−1 на электромеханической машине Shimadzu AG-300. Такая форма образцов создаёт преимущественное направление образования полос скольжения, что позволяет достичь больших деформаций (до 80 %) без разрушения образца. Проведены калориметрические исследования образцов из сплава АМг6 с различной степенью деформации с помощью прибора STA «Jupiter» 449. Проведён анализ статистических распределений интервалов следования флуктуаций напряжения пластического течения, установлено существование двух критических точек, которые свидетельствуют о смене механизмов локализации пластической деформации. Переход через первую критическую точку соответствует формированию множественных областей локализованной пластичности. Дальнейшее пластическое течение исследованного сплава обнаруживает многомасштабные признаки локализации пластической деформации на всём оставшемся протяжении кривой пластического течения. На стадии развитой пластической текучести наблюдается максимальный уровень запасённой энергии в ходе деформации. Переход через вторую критическую точку связан с формированием очагов макроскопического разрушения, что сопровождается высвобождением запасённой энергии деформирования и уменьшением калориметрических эффектов. Вид функции плотности вероятности флуктуаций времени ожидания между событиями и флуктуаций напряжения пластического течения подтверждают автомодельный характер многомасштабных корреляций данных величин, аналогичный наблюдаемому для замкнутого турбулентного течения жидкостей между двумя вращающимися дисками в опыте Кармана при больших числах Рейнольдса.

Ссылки (19)

1. G. D’Anna, F. Nori. Phys. Rev. Lett. 85 (19), 4096 (2000). Crossref
2. I. Panteleev, C. Froustey, O. Naimark. Comp. Contin. Mech. 2 (3), 70 (2009). (in Russian) [И. А. Пантелеев, C. Froustey, О. Б. Наймарк. Вычислительная механика сплошных сред. 2 (3), 70 (2009).]. Crossref
3. T. Tretyakova, V. Wildemann. Physical Mesomechanics. 20 (2), 71 (2017). (in Russian) [Т. В. Третьякова, В. Э. Вильдеман. Физическая Мезомеханика. 20 (2), 71 (2017).].
4. L. Zuev, V. Danolov, B. Semukhin. Progress in Physics of Metals. 3, 237 (2002). (in Russian) [Л. Б. Зуев, В. И. Данилов, Б. С. Семухин. Успехи физ. мет. 3, 237 (2002).]. Crossref
5. L. Zuev. Physical mesomechanics. 14 (3), 85 (2011). (in Russian) [Л. Б. Зуев. Физическая мезомеханика. 14 (3), 85 (2011).].
6. M. Zaiser, E. Aifantis. International Journal of Plasticity. 22 (8), 1432 (2006). Crossref
7. M. Zaiser, F. M. Grasset, V. Koutsos, E. C. Aifantis. Phys. Rev. Lett. 93 (19), 195507 (2004). Crossref
8. G. Ananthakrishna, S. J. Noronha, C. Fressengeas, L. P. Kubin. Phys. Rev. E. 60 (5), 5455 (1999). Crossref
9. L. P. Kubin, G. Ananthakrishna, C. Fressengeas. Phys. Rev. E. 65 (1), 053501 (2002). Crossref
10. M. Zaiser. Advances in Physics. 55 (1-2), 185 (2006). Crossref
11. D. Efremov, V. Oborin, S. Uvarov, O. Naimark. PNRPU Mechanics Bulletin. 4, 28 (2017). (in Russian) [Д. В. Ефремов, В. А. Оборин, С. В. Уваров, О. Б. Наймарк. Вестник ПНИПУ. Механика. (4), 28 (2017).]. Crossref
12. J.-F. Pinton, P. C. W. Holdsworth, R. Labbe. Physical Review E. 60 (3), 2452 (1999). Crossref
13. N. Mordant, J.-F. Pinton, F. Chilla. J. Phys. II France. 7, 1729 (1997). Crossref
14. E. K. H. Salje, A. Saxena, A. Planes. In: Avalanches in Functional Materials and Geophysics. Springer, Switzerland (2017) 298 p. Crossref
15. G. W. H. Hohne, W. F. Hemminger, H.-J. Flammersheim. In: Differential Scanning Calorimetry. Springer, Berlin (2003) 298 p. Crossref
16. N. J. Luiggi, M. Valera, J. P. Rodriguez, J. Prin. Journal of Metallurgy. 2014, 345945 (2014). Crossref
17. O. Naimark. Physical Mesomechanics. 18 (3), 71 (2015).
18. O. B. Naimark. Physical Mesomechanics. 13 (5-6), 306 (2010). Crossref
19. R. Labbe, J.-F. Pinton, S. Fauve. J. Phys. II France. 6, 1099 (1996). Crossref

Другие статьи на эту тему

Финансирование