Дослідження однорідності пластичної деформації міді в умовах інтенсивного комбінованного навантаження
Автори: Пашинська О. Г., Лейріх І. В., Антонова М. О.
На даний час дуже активно розвиваються дослідження властивостей металів, які підлягають інтенсивній холодній пластичній деформації. Як спосіб деформації часто обирають крутіння або комбіновану схему навантаження. Дослідження, які були виконані на міді та інших кольорових сплавах, сталі різних марок, показують ряд суттєвих відмін у поведінці матеріалу при комбінованному навантаженні і при звичайній схемі деформації навіть з великими ступенями ([1-4] та ін.). Спостерігається формування особливої мікроструктури, яка складається з зерен розміром < 1 мкм, вільних від дислокацій та роз'єднанних більшкутовими межами. Явище різкого здрібнення зерна зв'язують з полученням високої щильності дефектів кристалічної будови, розвитком динамічного повернення і навіть початкових стадій динамічної рекристалізації. Показано, що на процес деформації і післядеформаційних структурних змін впливає схема прикладання деформаційних навантажень.
Для міді встановлена помітна різниця в поведінці при відпалу зразків, деформованих прокаткою та крутінням [2]. В зразках, які підлягали крутінню, змінення властивостей починається при нижчої температурі нагріву(< 100 оС) зі збереженням високого рівня мікротвердості до більш високих температур порівняно з прокатанними зразками. Автори звертають увагу на значне вакансійне пересищення при ІХПД крутінням під тиском, внесок якого в процесі повернення і метадинамічної рекристалізації досліджен недостатньо.
Інтенсивна холодна деформація впливає на рівень накопиченної енергії у кожному зерні. Ця енергія суттєво залежить від первинної орієнтуровки зерен, що призводить до сильного змінення критичної температури рекристалізації від зерна до зерна [5]. У виникненній дискусії [6-8] обмірковувалися питання впливу значної інтенсифікації масопереносу при інтенсивній холодній пластичній деформації на формування ультрадрібного зерна. Пропонується дифузійний та бездифузійний механізм масопереносу при формуванні структури ІХПД. Пропонується накопичення великої кількості нерівновісних вакансій та їх взаємодія з дислокаціями, що рухаються.
Мета роботи: експерементальне дослідження процесів накопичення дефектів в умовах інтенсивної комбінованної деформації крутінням та розтягненням при постійному навантаженні.
Дослідження проводили на зразках Æ 2,2 мм та робочою довжиною lo 70 мм з міді звичайної чистоти. Усі зразки попередньо відпалювали протягом 2 годин при температурі 500 оС. Крутіння зразків проводили на установці К–5, у деяких зразках після досягнення визнанної кількості обертів (N1) напрямок обертання змінювали на протилежний з кількістю обертів N2. Навантаження, що розтягує було постійним – 48 Н (виникающа умовна напруга 13 Н/мм2 складає приблизно 6 % від sВ). Післе деформації на зразках вимірювали електроопір 4-х зондовим методом. Оцінювали відносне змінення електроопіру відносно недеформованного зразка Dr¤rо. Мікротвердість зразків вимірювали на приладі ПМТ–3 при навантаженні 0,25 Н з кроком у продольному напрямку (150 мкм) та поперечному (100 мкм).
1. Накопление интенсивных пластических деформаций в меди при гидроэкструзии с кручением / В.Н.Варюхин, Е.Г.Пашинская, З.А.Самойленко и др. // Металлы. 2001. № 4.– С. 79 – 84.
2.
Фарбер
В.М.,
Селиванова О.В.
Исследование
процессов
возврата и
рекристаллизации
меди после
интенсивной
холодной
пластической
деформации
кручением и
прокаткой //
Металлы. 2003. № 3.– С.
45 – 52.
3.
Дегтярев
М.В., Воронова
Л.М., Чащухина
Т.И. Влияние
структуры
железа и
стали,
созданной
при большой
пластической
деформации,
на кинетику
превращений
при нагреве //
Металлы. 2003. № 3.– С.
53 – 61.
4.
Столяров
В. В.
Структура и
физико-механические
свойства
ультрамелкозернистых
металлов и
сплавов в
метастабильных
состояниях.
Автореф. …
докт. техн.
наук Южно -
Уральский
государственный
университет,
Челябинск, 2000. - 35
с.
5.
Mohamed G., Bacroix B. Role of stored energy in
static recrystallization of cold rolled copper single and multicrystals // Acta
mater. - 2000. – V. 48, № 13. - P. 3295-3302.
6.
Фарбер
В.И. Вклад
диффузионых
процессов в
структурообразование
при
интенсивной
холодной
пластической
деформации
металлов //
Металловедение
и
термическая
обработка
металлов, 2003, № 8.–
С. 3– 9.
7.
Скаков
Ю.А.
Высокоэнергетическая
холодная
пластическая
деформация,
диффузия и
механохимический
синтез //
Металловедение
и
термическая
обработка
металлов, 2004, № 4.–
С. 3– 11.
8.
Штремель
М.А. В какую
сторону идет
диффузия? (письмо
в редакцию) //
Металловедение
и
термическая
обработка
металлов, 2004, № 4.–
С. 12– 13.