Назад в библиотеку

Технологическая пластичность меди М3 в субмикрокристаллическом состоянии, полученном методом ВЭ

Автор: Зинкевич П.И., Бейгельзимер Я.Е.

Исследования последних 20 лет показали, что металлические материалы с субмикрокристаллической (СМК) структурой, сформированной методами интенсивной пластической деформации (ИПД), существенно отличаются по своим свойствам от крупнокристаллических аналогов. По сути, можно говорить о появлении новых материалов, с которыми связывают большие надежды в плане практического применения.

Оценка свойств СМК металлов важна , потому что операции ИПД, как правило, сочетаются с формообразующими операциями ОМД и термообработкой. Поэтому для проектирования всей технологической цепочки обработки давлением таких материалов, необходимо иметь представление об их свойствах в разных напряженно-деформированных состояниях (НДС).

В качестве материала для исследований была выбрана медь следующего химического состава (табл. 1).

Таблица 1 .Химический состав меди М3

Химсостав меди М3

Из каждого образца, подвергнутого ВЭ, получались два образца для испытаний: один на кручение и один на растяжение.

Эскизы образцов для испытания

Рисунок 1 —Эскизы образцов для испытания кручением (а) и растяжение (б).

Испытания на кручение и разрыв , проводились согласно ГОСТ 3565-80 «Металлы. Метод испытания на кручение» и ГОСТ 1497-84 «Методы испытаний на растяжение».

Фото установки

Рисунок 2 Общий вид стенда.

На рис. 3 приведено сопоставление результатов испытаний на разрыв и на кручение в истинных координатах. Хорошо видно, что для крупнокристаллической меди, до деформации порядка 1, зависимости напряжение-деформация при растяжении и кручении довольно близки, что соответствует гипотезе «единой кривой течения». Для меди обработанной винтовой экструзией ход указанных кривых отличается кардинально, что свидетельствует о чувствительности материала к виду нагружения.

Результаты испытаний на разрыв и кручение

Рисунок 3 – Сопоставление результатов испытаний на разрыв и кручение в истинных координатах.

Анализ результатов , говорит о том что параметры НДС необходимо учитывать при характеристике механических свойств СМК материалов и отображать это на материаловедческих картах.В дальнейшем планируются испытания на осадку , для получения полной диагрммы НДС меди М3 в субмикрокристалическом состоянии.

Список использованной литературы

  1. Валиев Р.З. Объемные наноструктурные металлические материалы / Р.З. Валиев, И.В. Александров.- Г.: ИКЦ Академкнига, 2007.- 398с.
  2. Y. Beygelzimer, O. Prokof’eva, R. Kulagin, V. Varyukhin, S. Synkov. Measures of Ductility for UFG Materials Obtained by SPD // Materials Science Forum.- V. 633-634. – P. 223-230 (2010)
  3. A. Mashreghi, L. Ghalandari, M. Reihanian, M.M. Moshksar Processing, Strength and Ductility of Bulk Nanostructured Metals Produced by Sever Plastic Deformation: An Overview. Materials Science Forum, 633-634 (2010) 131-135
  4. Фрост Г.Дж., Эшби М.Ф. Карты механизмов деформации / Пер. с англ. Л.М. Бернштейна. Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1989. 328 с.
  5. Michael F. Ashby, Materials Selection in Mechanical Design (3rd Edition).-Elsevier, Amsterdam, 2008, 603 p.
  6. R.Z. Valiev, I.V. Alexandrov, Y.T. Zhu and T.C. Lowe Paradox of strength and ductility in metals processed by severe plastic deformation J. Mater. Res., Vol. 17, No. 1, (2002) 5-8.
  7. Kolmogorov V.L. On the history of the determination of ductile fracture (ductility) of metal, J. Mater. Process. Technol. 70 (1997) 190–193.
  8. Огородников В.А. Оценка деформируемости металлов при обработке давлением. К.: Вища школа, 1983. - 176 с.
  9. Огородников В.А. Энергия. Деформации. Разрушение (задачи автотехнических экспертизы): Монография /В.А.Огородников, В.Б.Киселёв, И.О.Сивак; Винницкий национальниый технический университет. – Винница: УНІВЕРСУМ-Вінниця, 2005. – 204 с.
  10. Y. Beygelzimer, A. Reshetov, S. Synkov, O. Prokof’eva, R. Kulagin Kinematics of metal flow during twist extrusion investigated with a new experimental method// Journal of Materials Processing Technology 209 (2009) 3650–3656
  11. С.И. Губкин. Пластическая деформация металлов / М. Металлургия 1 том, 376с.