Скорость сверхпластической деформации

Итак, в случае наноструктурных материалов важным является проявление сверхпластичности при температурах существенно ниже, чем это наблюдается в микрокристаллических сплавах, а также возможность реализации сверхпластичности при высоких скоростях деформации. Природа этих эффектов недавно обсуждалась в работе [319], где показано, что неравновесные состояния границ зерен в наноструктурных материалах, приводя к ускорению динамических процессов на границах, могут вести к существенному уменьшению температуры сверхпластической деформации. Более того, искаженные дислокациями границы зерен могут быть также ответственны за ожидаемое проявление высокоскоростной сверхпластичности в наноструктурных материалах вследствие ускорения по ним зернограничного проскальзывания [111]. [c.211]

Вязкое поведение сверхпластичных материалов может быть описано реологической моделью упруговязкопластической среды [35]. Для описания течения этих материалов в неограниченно широком интервале скоростей деформации была принята концепция, согласно которой напряжение течения при скоростях деформации, стремящихся к нулю, асимптотически приближается к значению порогового напряжения (1-й участок кривой сверхпластичности), а при скоростях деформации, стремящихся к бесконечности, асимптотически приближается к значению предела текучести (3-й участок кривой сверхпластичности). Между 1-м и 3-м участками находится 2-й участок, соответствующий собственно сверхпластической деформации. При этом зависимость скорости деформации от напряжения выражается следующим уравнением [c.412]

Две важные особенности аморфных сплавов необходимо учитывать при оценке их способности к сверхпластической деформации, а именно, способность к стеклообразованию и устойчивость аморфного состояния [37]. Первая из них характеризуется, в основном, критической скоростью охлаждения расплава (dT/dx) и относительной температурой стеклования [c.420]

Сверхпластическое поведение при одноосном напряженном состоянии обычно описывается при помощи нелинейного закона ползучести, связывающего напряжение и скорость логарифмической деформации соотношением [c.177]

Влияние условий деформации на сверхпластическую деформацию. Рассматриваемая теория позволяет объяснить ряд особенностей кривых напряжение — деформация при варьировании условий деформации, в частности падение напряжения СП течения после кратковременной деформации с повышенными скоростями, а так же влияние предварительного наклепа на СПД. [c.99]

Горячая деформация включает обработку давлением в широком диапазоне температур и скоростей деформации— от медленной сверхпластической (см. гл. XVI) до высокоскоростных современных процессов прокатки, прессования, штамповки, экструзии и т.д. [c.360]

Малая скорость деформации, при которой металлы и сплавы обладают сверхпластическими свойствами (когда т>0,3). Как отмечалось ранее, эта скорость колеблется в пределах от 10 до 10- с- . [c.569]

Эвтектоидный сплав Zn-22 %Л1 является классическим двухфазным сверхпластическим сплавом, демонстрирующим при оптимальных температурно-скоростных условиях деформации (температура 250°С, скорость деформации 10 с ) удлинения при испытаниях на растяжение свыше 2000% [339]. Обычно сверхпластичность в этом сплаве достигается при размере зерен, лежащем в области от 1 мкм до 5 мкм. С целью исследования влияния наноструктуры на сверхпластическое поведение образцы сплава были подвергнуты двум различным схемам ИПД РКУ-прессованию и деформации кручением. [c.210]

Пока зерна в ходе деформации перемещаются друг относительно друга, не образуя конгломераты, опасных нарушений сплошности не возникает и происходит сверхпластическое течение. Достаточно увеличить скорость деформации, как в деформацию вовлекаются конгломераты [c.47]

Примечание. Принятые обозначения ё — скорость деформации — напряжение сверхпластического течения. [c.84]

Наиболее существенным и, видимо, достоверным представляется следующий факт, установленный рядом авторов при сверхпластической деформации с оптимальными скоростями, соответствующими максимуму /п и б (т. е. скоростному интервалу II, см. рис. 292), обнаруживается ослабление (Al-f33 /o Си, СиАЬ) исходной текстуры. [c.562]

При обычной технологии глубокой вытяжки стакан на стали 12XI8HI0T вытягивается за три перехода с промежуточными отжигами, травлением и т.д. (см. рис. 302). При вытяжке в сверхпла-стичном состоянии эта же деталь получается за один переход. При этом вместо 630-т пресса двойного действия оказывается достаточным 100-т гидравлический пресс, улучшается однородность толщины стенок детали, на 10—12 % улучшается коэффициент использования металла. За счет однородно мелкозернистой структуры улучшаются механические свойства. Условия сверхпластической деформации ° 780- 850° e=10 2-i-10- с (т.е. 4 мин на одно изделие). Ультрамелкое зерно было получено с помощью скоростной рекристаллизации после холодной прокатки. Для этого нагрев катаных заготовок проводили в соляной ванне до 780° со скоростью 30— 50 °С с- и закаливали в воде. [c.574]

Скорость миграции границ при = onst определяется, согласно (4.71), температурой металла, поэтому и режимы сверхпластической деформации зависят от температуры. Если снизить значение е , то металл выходит из режима пластического резонанса, при этом вновь должны проявиться механизмы упрочнения, но уже за счет того, что скорость миграции границ превышает скорость дислокаций. Роль границ зерен при подобном механизме деформации и упрочнения становится превалирующей, причем характер взаимодействия дислокаций и границ фактически идентичен механизму при высокоскоростной деформации, когда е >10 с Однако внешние признаки деформации - появление характерного рельефа на поверхности образцов, свойственного коллективным эффектам, - отличают граничный механизм от ламинарного дислокационного. [c.202]

На рис, 31 представлен начальный участок кривой напряжение-деформация сплава Zn—0,4 % А1. Видно, что, как и у других СП материалов [19], выход на стадию стабильной деформации происходит после развития заметного упрочнения на начальном участке. На этом же рисунке приведены уровни напряжений, необходимые для обеспечения скорости проскальзывания 4-10 мкм/с, соответствующей скорости ЗГП при сверхпластической деформации сплава [100] в бикристаллах цинка при развитии чистого ЗГП и ЗГП, стимулированно го ВДС. Как видно на рис. 31, напряжение течения в случае чистого зернограничного проскальзывания заметно выше напряжения СПД, но уровень напряжения СП течения близок к уровню напряжения течения для стимулированного ЗГП. Кроме того, в последнем случае mgj. =0,4, т. е. совпадает с величиной параметра т, наблюдаемого в условиях СП течения. Поскольку во второй области СПД вклад ЗГП в общую деформацию наибольший и, по-видимому, ЗГП контролирует напряжение течения, то данные проведенного сравнения являются важным свидетельством того, что при сверхпластической деформации развивается ЗГП, стимулированное внутризеренным дислокационным скольжением, т. е. обусловленное движение ЗГД, образующихся при диссоциации решеточных дислокаций. Отсюда следует, что на микроуровне существует тесная связь процессов ВДС и ЗГП. Этот вывод согласуется и с данными макроскопических наблюдений (см. 2.1.4). [c.87]

Эти данные дают основание считать, что в оптимальных условижс сверхпластического течения (интервал II) основной вклад в суммарную деформацию вносит ЗГС, согласованное с диффузионной аккомодацией. При меньших скоростях деформации (интервал I) возрастает роль диффузионной ползучести, при больших скоростях (интервал ///) — дислокационная ползучесть. [c.568]

В сплаве А1-4 %Си-0,5 %Zr после РКУ-прессования средний размер зерен имел величину около 150 нм и присутствовали высокодисперсные частицы AlaZr размером до 30 нм [319]. Затем образцы сплава Al- u-Zr были подвергнуты растяжению при 250°С с различными скоростями от 2,8 х 10 до 1,4 х 10 с . Оказалось, что данный сплав проявляет очень высокие удлинения до разрушения, несмотря на относительно низкую температуру испытаний. Максимальное удлинение было 850 % при исходной скорости деформации 1,4 х 10 с . Скоростная чувствительность напряжения течения т для этого случая равна 0,46. Для сравнения, этот же сплав с размером зерен 8 мкм проявляет похожее сверхпластическое поведение только при температуре 500°С [335]. [c.210]

Сплав Zn-22 %А1, подвергнутый РКУ-прессованию, имел средний размер зерен около 0,5 мкм и продемонстрировал высокие сверхпластические свойства при очень высоких скоростях деформации [359] (табл. 5.2). Как видно из таблицы, при скорости деформации порядка 3,3 х 10 с в сплаве, подвергнутом РКУ-прессованию, были достигнуты очень большие удлинения, до 1540 %, тогда как в сплаве, имеющем микрозернистую структуру, максимальные удлинения наблюдались при скорости деформации [339]. [c.210]

С целью достижения наименьшего размера зерен образцы сплава Zn-22 %А1 были также подвергнуты закалке с последующей деформацией кручением. Эта процедура привела к формированию двухфазной нанодуплексной структуры со средним размером зерен около 80нм (рис. 1.9) [362, 363]. Вместе с тем энергодисперсионный анализ показал изменение химического состава обеих фаз. Так, было обнаружено, что содержание Zn в А1 фазе достигало 10%, что примерно в 5 раз выше, чем в равновесном состоянии. Сверхпластическое поведение этих образцов наблюдалось при температуре 120°С и скорости деформации 10 с . Тем не менее, величина удлинения до разрушения была относительно невелика и составила 280%. Для сравнения этот же сплав со средним размером зерен 0,5 мкм, полученный РКУ-прессованием, при испытаниях в этих же температурно-скоростных режимах продемонстрировал удлинение свыше 600%. [c.211]

Обнаружение сверхпластичности в ультрамелкозернистых материалах при относительно низких температурах и очень высоких скоростях деформации указывают на возможность значительного и эффективного повышения уровня использования сверхпласти-ческой формовки в различных промышленных сплавах за счет измельчения их структуры. Однако для достижения более высоких сверхпластических свойств в ультрамелкозернистых сплавах необходим тщательный контроль за их микроструктурой и фазовым составом. [c.212]

Наряду с прочностными и пластическими свойствами большой интерес вызывают исследования других инженерных свойств в нанокристаллических материалах, таких как коррозионная стойкость, износ, демпфирующая способность, а также проявление перспективных электрических, магнитных, оптических свойств и т. д. Обнаружение этих уникальных свойств открывает перспективы практического применения наноструктурных материалов. Такие исследования только недавно начаты, но в литературе уже имеются сведения о работах, представляющих, например, непосредственный интерес для создания новых мощных постоянных магнитов на основе наноструктурных ферромагнетиков [380]. С другой стороны, хорошо известно [335, 348], что сверхпластическая формовка является высокоэффективным способом получения изделий сложной формы. В этой связи сверхпластичность ультрамел-козернистых ИПД материалов, наблюдавшаяся при относительно низких температурах или высоких скоростях деформации, весьма перспективна с точки зрения повышения производительности формовки и увеличения стойкости штамповых оснасток. [c.222]

Косвенное подтверждение этого заключения дано в [155], где непосредственно в электронном микроскопе (in situ) происходят непрерывное рассыпание отдельных фрагментов границ дислокационных ячеек и образование в соседних местах образца новых дислокационных границ в ходе сверхпластического течения алюминия. Динамическое равновесие этих процессов обеспечивает возможность практически беспредельной пластической, деформации даже монокристаллов и крупнозернистых образцов алюминия при кручении. Естественно, что в экстремальных условиях давление плюс сдвиг установление подобного динамического равновесия между кристаллической и аморфной фазами еще более вероятно. Возникновение в данных условиях аномально интенсивных потоков дефектов (вакансий и диблокаций) обусловливает чрезвычайно большие скорости массопереноса в материале, его высокую химическую активность и все другие особенности, обсуждавшиеся выше. [c.18]

Скольжение по границам зерен, сопровождаемое диффузионной ползучестью, описывается уравнениями того же типа, что и диффузионная, ползучесть. В большинстве материалов при условии, что размер их зерен мал и устойчив, существует область скоростей деформации, где чувствитель-йость напряжения к скорости деформации выше, чем для дислокацйонной ползучести, и где деформаций растяжения может происходить устойчивым образом, достигая очень больШих значений. Это область сверхпластичности. Модели сверхпластического течения объясняют высокую чувствительность напряжения к скорости деформации и возможность реализации больших деформаций скольжением по границам зерен в процессе сдвига зерен, который локально сопровождается диффузионной ползучестью или переползанием и скольжением дислокаций границ зерен в мантиях зерен. [c.217]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...