Зависимость пластических свойств металлов от плотности энергии, поглощённой в процессе деформирования

Получена: 10 февраля 2015; Исправлена: 27 октября 2015; Принята: 06 ноября 2015
Цитирование: В.М. Косенков. Зависимость пластических свойств металлов от плотности энергии, поглощённой в процессе деформирования. Письма о материалах. 2015. Т.5. №4. С.404-408
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2015-4-404-408

Аннотация

Затраты энергии в процессе холодного пластического деформирования материалов определяют эффективность технологических методов и их конкурентоспособность. Для анализа этих процессов используют удельные затраты энергии деформирования материалов, определение которых актуально в научном и практическом отношении. Эти сведения мало освещены в публикациях. Поэтому основной целью данной работы было исследование зависимости пластических деформаций металлов от плотности энергии, поглощённой в процессе их холодно-го деформирования тремя разными способами: квазистатическим, ударного растяжения и импульсным электро-гидравлическим. Квазистатическое растяжение образцов сплавов 6111, ВН240 и DP780 выполняли со скоростью деформации от 0,1 до 0,3 с-1. По полученным диаграммам определяли работу растяжения и плотность энергии, поглощённой деформируемой частью образцов в зависимости от пластической деформации. Ударное растяжение образцов указанных сплавов со скоростью деформации от 200 до 2000 с-1 выполняли по методу Кольского с использованием разрезного стержня Гопкинсона. В данном исследовании разработана схема растяжения плоских образцов без растяжения стержня Гопкинсона. Импульсный электрогидравлический способ применяли для двухосного деформирования пластин. Определяли количество энергии, выделившееся в канале разряда, энергию де-формирования образцов и их деформацию, эквивалентную одноосному растяжению материала. В результате выполненных исследований определено, что средняя де-формация по объёму пластины, эквивалентная одноосному растяжению исследованных сплавов практически не зависит от параметров импульсного электрогидравлического деформирования, а определяющее влияние на неё оказывают: плотность энергии, поглощенной сплавом в процессе деформирования, скорость деформации и вид сплава. Высокоскоростное деформирование высокопрочных сталей при скоростях деформации до 1000 с-1 требует до 25 % больших затрат энергии, чем статическое деформирование. Геометрические характеристики разрядной камеры и оснастки существенно влияют на КПД процесса деформирования листовых сплавов.

Ссылки (16)

1. High-Strength Steels. American Technical Publishers Ltd.- USA: Prd 800 Engineering Metallic Materials. (2012) 16 p.
2. International Alloy Designations and ChemicalComposition Limits for Wrought Aluminum andWrought Aluminum Alloys. The Aluminum Association, Inc., Wilson Boulevard, Arlington, (2009) 37 р.
3. J.D. Clayton, D.L. McDowell. International Journal ofPlasticity. 19(9) Р. 1401-1444 (2003).
4. Deepak Kundalkar, Asim Tewari. International Journal ofMetallurgical Engineering. 2(2). Р. 117-124 (2013).
5. D. Dossu, Z. Azari, G. Pluvinage. Problems of strength. 6. Р. 32-42 (1998) (In Russian) [Д. Доссу, З. Азари, Г.Плювинаж. Проблемы прочности. 6. С. 32-42 (1998)].
6. J. Gubicza, S.V. Dobatkin, E. Khosravi. Reductionof vacancy concentration during storage of severelydeformed Cu. Materials Science and Engineering A 527.(2010). Р. 6102-6104.
7. V.M. Kosenkov. Letters on Materials. 4(1). 18 (2014) (inRussian) [В.М. Косенков. Письма о материалах. 4(1).18 (2014)].
8. G.Kolskiy. Solid bodies strain waves. Moscow, Izdatelstvoinostrannoy literatury. (1955). 195 p. (in Russian)[Г. Кольский Волны напряжения в твердых телах.Москва, Изд-во иностр. лит. 1955. 195 с].
9. A.M. Bragov, A.K. Lomunov. Applied problems ofstrength and plasticity: All-Union interacademiccollection of Nizhegorodskiy University. (1995). 51. Р.127-137 (in Russian) [А.М. Брагов, А.К. Ломунов.Прикладные проблемы прочности и пластичности:Всесоюз. межвуз. сб. Нижегородского ун-та. 1995. 51.С. 127-137].
10. V.M. Kosenkov, V.M. Bychkov. Applied Mechanics andTechnical Physics. 53(6). Р.134-143 (2012). (In Russian)[В.М. Косенков, В.М. Бычков. ПМТФ. 53(6). C.134-143 (2012)]. Crossref
11. V.M. Kosenkov. Journal of Applied Mechanics andTechnical Physics. 55(4). Р. 33-42 (2014) (in Russian)[В.М. Косенков. ПМТФ. 55(4). С.33-42 (2014)].
12. T. Nicholas. Exp. Mech. 21(5). Р. 177-185 (1981).
13. Salisbury, M.J. Worswick, R. Mayer. Journal deC.Physique. 134(4), Р.43-48 (2006).
14. V.M. Kosenkov. Electronic material processing. 50(2), 81(2014). (In Russian) [В.М. Косенков Электронная об-работка материалов. 50(2), 81 (2014)].
15. Shen, C.J. Lissenden. Materials Science andH.Engineering. 8, Р. 271-281 (2002).
16. M.A. Meyers. Dynamic Behavior of Materials. New York:John Wiley and Sons, Inc., (1994). 668 р.

Другие статьи на эту тему