Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Структурные аспекты зон пластической деформации. Часть III. Эффект термической устойчивости полос адиабатического сдвига

М. Ю. Симонов, О. Б. Наймарк, Ю. Н. Симонов, Г. С. Шайманов, Д. Д. Карпова, А. Н. Юрченко

Аннотация


Проведены количественные исследования структуры высокоотпущенной стали 09Г2С (закалка и отпуск при 650 °C) внутри зоны пластической деформации, полученной в результате силового воздействия молота копра при динамическом трехточечном изгибе. После ударных испытаний в образцах зарегистрированы признаки пластического течения материала с образованием структуры полос адиабатического сдвига. Проведение дополнительного отжига при 600 °C с выдержкой от 7,5 мин до 24 ч приводит к постадийной эволюции структуры полос адиабатического сдвига.

Ключевые слова


конструкционная сталь; зона пластической деформации; структура; полосы адиабатического сдвига; полигонизация; рекристаллизация; structural steel; zone of plastic strain; structure; bands of adiabatic shear; polygonization; recrystallization

Полный текст:

PDF

Литература


Наймарк О. Б., Соковиков М. А. О механизме адиабатического сдвига при высокоскоростном нагружении материалов // Математическое моделирование систем и процессов. 1995. № 3. С. 71 - 76.

Sokovikov M., Bilalov D., Oborin V. et al. Structural mechanisms of formation of adiabatic shear bands // Frattura ed Integrita Strutturale. 2016. V. 10, No. 38. P. 296 - 304.

Lee C. G., Lee Y. J. Observation of adiabatic shear bands formed by ballistic impactin aluminum-lithium alloys // Scr. M. et. et Mater. 1995. V. 32. P. 821 - 826.

Yang Y., Xinming Z., Zhenghua L., Qingyun L. Adiabatic shear band on the titanium side in the Ti - mild steel explosive cladding interface // Acta Mater. 1996. V. 44, No. 2. P. 561 - 565.

Meyers M. A., Pak H. R. Observation of a adiabatic shear band in titanium by high-voltage transmission electron microscopy // Acta Met. 1986. V. 34. P. 2493 - 2499.

Бондарь М. П., Псахье С. Г., Дмитриев А. И., Никонов А. Ю. Об условиях локализации деформации и фрагментации микроструктуры при высокоскоростном нагружениии // Физическая мезомеханика. 2013. Т. 16, № 2. С. 5 - 13.

Wright T. W. The Physics and Mathematics of Adiabatic Shear Bands. Cambridge: University Press, 2002. P. 240.

Беликова А. Ф., Буравова С. Н., Гордополов Ю. А., Сайков И. В. Природа образования полос локализованной деформации при динамических нагрузках // Вестник ТГУ. 2010. Т. 16, № 3. С. 908 - 909.

Симонов М. Ю., Наймарк О. Б., Симонов Ю. Н. и др. Структурные аспекты зон пластической деформации. Часть I. Эффект адиабатического сдвига // МиТОМ. 2019. № 10. С. 43 - 53.

Симонов М. Ю., Симонов Ю. Н., Шайманов Г. С. Структурные и фрактографические особенности формирования расщеплений в низколегированной стали, подвергнутой деформационно-термической обработке // МиТОМ. 2019. № 10. С. 5 - 15.

Wright T. W., Ravichandran G. Canonical aspects of adiabatic shear bands // International Journal of Plasticity, 1997. V. 13, No. 4. P. 309 - 325.

Guo Y. Z., Ruan Q. C., Zhu S. X. et al. Temperature rise associated with adiabatic shear band: Causality clarified // Physical Review Letters. 2019. V. 122, No. 1. P. 015503.

Molinari A., Clifton R. J. Analytical characterization of shear localization in thermoviscoplastic materials // J. Appl. Mech. 1987. V. 54. P. 806 - 812.

Rittel D., Landau P., Venkert A. Dynamic recrystallization as a potential cause for adiabatic shear failure // Phys. Rev. Lett. 2008. No. 101. P. 165501.

Burns T. J. Does a shear band result from a thermal explosion // Mech. Mater. 1994. V. 17, No. 2 - 3. P. 261 - 271.

Zhang L. H., Rittel D., Osovski S. Thermo-mechanical characterization and dynamic failure of near alpha and near beta titanium alloys // Materials Science and Engineering A-Structural Materials Properties Microstructure and Processing. 2018. V. 729. P. 94 - 101.

Froustey C., Наймарк О. Б., Пантелеев И. А. и др. Многомасштабные механизмы структурной релаксации и разрушения в условиях адиабатического сдвига // Физическая мезомеханика. 2017. Т. 20, № 1. С. 33 - 44. (Froustey C., Naimark O. B., Panteleev I. A. et al. Multiscale structural relaxation and adiabatic shear failure mechanisms // Physical Mesomechanics. 2017. V. 20, No. 1. P. 31 - 42).

Соковиков М. А., Билалов Д. А., Чудинов В. В. и др. Неравновесные переходы в ансамблях дефектов при динамической локализации пластической деформации // Письма в Журнал технической физики. 2014. Т. 40, № 23. С. 82 - 88. (Sokovikov M. A., Bilalov D. A., Chudinov V. V. et al. Non equilibrium transitions in ensembles of defects attributed to dynamic localization of plastic deformation // Technical Physics Letters. 2014. V. 40, No. 12. P. 1075 - 1077).

Билалов Д. А., Соковиков М. А., Чудинов В. В. и др. Численное моделирование и экспериментальное исследование локализации пластической деформации при динамическом нагружении образцов в условиях, близких к чистому сдвигу // Вычислительная механика сплошных сред. 2017. Т. 10, № 1. С. 103 - 112. (Bilalov D. A., Sokovikov M. A., Chudinov V. V., et al. Numerical simulation and experimental study of plastic strain localization under dynamic loading of specimens in condition close to a pure shear // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics. 2018. V. 59, No. 7. P. 1179 - 1188.)

Билалов Д. А., Соковиков М. А., Чудинов В. В. Многомасштабные механизмы локализации пластической деформации при пробивании преград // Деформация и разрушение материалов. 2017. № 5. С. 43 - 47.

Rittel D., Wang Z. G., Merzer M. Adiabatic shear failure and dynamic stored energy of cold work // Phys. Rev. Lett. 2006. No. 96. P. 075502 (1 - 4).

Симонов М. Ю., Георгиев М. Н., Шайманов Г. С. и др. Сравнительный анализ зон пластической деформации, динамической трещиностойкости, структуры и микромеханизмов роста трещины сталей 09Г2С, 25 и 40 в высоковязком состоянии // МиТОМ. 2016. № 2. С. 39 - 48.

Панин В. Е., Панин А. В., Моисеенко Д. Д. и др. Физическая мезомеханика деформируемого твердого тела как многоуровневой системы II. Явление взаимного проникания частиц разнородных твердых тел без нарушения сплошности под воздействием концентрированных потоков энергии // Физическая мезомеханика. 2006. Т. 4, № 9. С. 5 - 13.

Симонов М. Ю. Структурные аспекты зон пластической деформации. Часть II. Эффект массопереноса // МиТОМ. 2019. № 10. С. 54 - 63.

Георгиев М. Н., Симонов М. Ю., Симонов Ю. Н. Оценка работы разрушения ударных образцов с боковыми надрезами // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2012. Т. 78, № 9. С. 56 - 61.

Симонов М. Ю., Симонов Ю. Н., Ханов А. М., Шайманов Г. С. Структура, динамическая трещиностойкость и механизмы разрушения закаленных и отпущенных конструкционных сталей // МиТОМ. 2012. № 11. С. 32 - 39.

Симонов М. Ю., Георгиев М. Н., Симонов Ю. Н., Шайманов Г. С. Оценка размеров зоны пластической деформации высоковязких материалов после динамических испытаний методом систематического измерения микротвердости // МиТОМ. 2012. № 11. С. 40 - 45.

Симонов М. Ю., Шайманов Г. С., Симонов Ю. Н. Формирование зон пластической деформации в закаленной и отпущенной стали 09Г2С во время динамических испытаний // МиТОМ. 2015. № 12. С. 44 - 50.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2019.10.64-71

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024