Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние типа кристаллической решетки металлов на структурообразование и механические свойства при пластической деформации сдвигом

А. Г. Рааб, Н. К. Ценев, И. С. Кодиров, Г. И. Рааб

Аннотация


Исследованы механические свойства и структурное состояние после деформации стали 10 (ОЦК), меди М1 (ГЦК) и титана Grade 4 (ГПУ) с использованием метода свободного кручения цилиндрических заготовок при температурах ниже температуры рекристаллизации. В металле формируется градиентное распределение деформации с максимальным уровнем значений в поверхностных слоях, что способствует интенсивному измельчению структуры и упрочнению. ОЦК- и ГЦК-решетки металлов обеспечивают более интенсивное измельчение, формируя развитую субструктуру по дислокационному механизму, а ГПУ-решетка реагирует преимущественно двойникованием. Прочность деформированного металла с градиентной структурой на 8 - 17 % выше по сравнению с исходным состоянием.

Ключевые слова


градиентная структура; механические свойства; деформация; измельчение микроструктуры; структурное упрочнение

Полный текст:

PDF

Литература


Berbon P. B., Tsenev N. K., Valiev R. Z. et al. Fabrication of bulk ultrafine-grained materials through intense plastic straining // Metallurgical and Material Transactions. 1998. V. 29A, Is. 9. P. 2237 - 2243.

Wang H. W., Wang Z. B., Yong X. P., Lu K. Enhancing torsion fatigue behaviour of a martensitic stainless steel by generating gradient nanograined layer via surface mechanical grinding treatment // Materials Science and Technology. 2013. V. 29, Is. 10. P. 1200 - 1205.

Valiev R. Z., Zhilyaev A. P., Langdon T. G. Bulk nanostructured materials: Fundamentals and applications. Wiley STM, USA, 2014. 440 p.

Пашинская Е. Г., Тищенко И. И., Столяров В. В., Кралюк М. А. Особенности пластической деформации малоуглеродистой стали под влиянием комбинированного нагружения кручением с растяжением // В сб. "Інженерна Механіка. Наукові нотатки". Луцк: ЛДТУ, 2009. Вып. 25. Ч. ІІ. С. 182 - 189.

Колмогоров В. Л. Механика обработки металлов давлением. Екатеринбург: УПИ, 2001. 836 с.

Утяшев Ф. З., Рааб Г. И. Деформационные методы получения и обработки ультрамелкозернистых и наноструктурных материалов. Уфа: Гилем, 2013. 376 с.

Рааб А. Г., Рааб Г. И., Семенов В. И. и др. Влияние схем волочения и свободного кручения на неоднородность деформации и структурные изменения в заготовках из низкоуглеродистой стали // КШП. ОМД. 2013. № 12. С. 14 - 20.

Raab G. I., Aleshin G. N., Fakhretdinova E. I. et al. Prospects of development of new pilot-commercial SPD methods // Materials, Technology, Designe. 2019. Is. 1. P. 48 - 57.

Raab G. I., Gunderov D. V., Shafigullin L. N. et al. Structural variations in low-carbon steel under severe plastic deformation by drawing, free torsion, and drawing with shear // Materials Physics and Mechanics. 2015. V. 24, Is. 3. P. 242 - 252.

Андриевский Р. А., Рагуля А. В. Наноструктурные материалы. М.: Академия, 2005. 192 с.

Рудской А. И., Кондратьев С. Ю., Соколов Ю. А. Алгоритм и технологические процессы синтеза порошковых деталей электронным лучом в вакууме // Технология машиностроения. 2015. № 1. С. 11 - 16.

Рудской А. И., Кондратьев С. Ю., Соколов Ю. А., Копаев В. Н. Особенности моделирования процесса послойного синтеза изделий электронным лучом // Журнал технической физики. 2015. Т. 85, Вып. 11. С. 91 - 96@@Rudskoi A. I., Kondrat'ev S. Yu., Sokolov Yu. A., Kopaev V. N. Simulation of the layer-by-layer synthesis of articles with an electron beam // Technical Physics. 2015. V. 60, Is. 11. P. 1663 - 1669.

Рудской А. И., Кондратьев С. Ю., Соколов Ю. А. Новый подход к синтезу порошковых и композиционных материалов электронным лучом. Часть 1. Технологические особенности процесса // МиТОМ. 2016. № 1(727). С. 30 - 35@@Rudskoy A. I., Kondrat'ev S. Yu., Sokolov Yu. A. New approach to synthesis of powder and composite materials by electron beam. Part 1. Technological features of the process // Metal Science and Heat Treatment. 2016. V. 58, No. 1 - 2. P. 27 - 32.

Кондратьев С. Ю., Соколов Ю. А. Новый подход к синтезу порошковых и композиционных материалов электронным лучом. Часть 2. Практические результаты на примере сплава ВТ6 // МиТОМ. 2016. № 3(729). С. 40 - 44@@Kondrat'ev S. Yu., Sokolov Yu. A. New approach to electron beam synthesis of powder and composite materials. Part 2. Practical results for alloy VT6 // Metal Science and Heat Treatment. 2016. V. 58, No. 3 - 4. P. 165 - 169.

Соколов Ю. А., Павлушин Н. В., Кондратьев С. Ю. Новые аддитивные технологии с использованием пучка ионов // Вестник машиностроения. 2016. № 9. С. 72 - 76@@Sokolov Yu. A., Pavlushin N. V., and Kondrat'ev S. Yu. New additive technologies based on ion beams // Russian Engineering Research. 2016. V. 36, No. 12. P. 1012 - 1016.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2021.9.27-31


© Издательский дом «Фолиум», 1998–2022