Эффект сверхпластичности

Практическое значение имеют и следующие факты. Эффект сверхпластичности в прокатанном (текстурованном) сплаве наблюдается в более широком интервале скоростей деформации. Даже при е=3,6-10° с , т. е. при скорости, близкой к скорости обычной деформации, относительное удлинение составляет 150%. [c.562]

Полученные результаты свидетельствуют, что уменьшение среднего размера зерен до 100-300 нм приводит к повышению сверх-пластических свойств, но роль дальнейшего измельчения зерен в проявлении эффекта сверхпластичности требует, очевидно, более тщательных исследований. [c.212]

Термоциклирование образцов в интервале у е-превращения (20= 400° С) под нагрузкой приводит к прогрессирующему уменьшению объема 7- е-превращения и снижению температуры (количество е-фазы снижается после 20 циклов с 60 до 35%), эффект аномального удлинения исчезает уже после 3-х циклов. Прирост длины образцов за один цикл при 20 и 400° С в зависимости от числа циклов показан на рис. 3, из которого видно, что наибольшее удлинение происходит в процессе первых трех циклов, когда еще существуют условия проявления эффекта сверхпластичности. [c.109]

Эффект сверхпластичности, сопровождающий мартенситное превращение, приводит к релаксации микронапряжений, а также напряжений первого рода в образцах, находящихся под воздействием внешних или термических напряжений. [c.109]

НИИ 10 —1Q2 с вызывает резкое увеличение сопротивления деформации и снижение пластических характеристик испытываемых материалов, т. е. практически прекращение эффекта сверхпластичности деформируемого материала. Это характерно как для структурной сверхпластичности, так и для сверхпластичности в полиморфном состоянии. [c.24]

Технологические свойства. Сплавы характеризуются высокой деформационной способностью в горячем состоянии (при 250-420 °С), что позволяет изготавливать из них все виды катаных, прессованных полуфабрикатов, штамповки и поковки. Листы из сплавов 1424 и 1423 обладают эффектом сверхпластичности без специальной подготовки микроструктуры и могут применяться для изготовления деталей сложной формы в режиме сверхпластичности. [c.680]

В этой части эксперимента, посвященной изучению влияния предыстории сплава, приложенного напряжения, температуры испытания и холодной деформации на величину эффекта сверхпластичности при у р е-превращении, рассматривали влияние названных факторов только на относительное удлинение [162]. [c.135]

Эффект сверхпластичности в значительной мере зависит от предыстории сплава. В горячекатаном состоянии (см. рис. 51, б, кривая 1) явление сверхпластичности при фазовых превращениях под нагрузкой развивается в меньшей степени, чем в отожженном (см. рис. 51, б, кривая 2), хотя приложенное напряжение (200 МПа) и температура нагрева 400 °С в обоих случаях были одинаковыми. Различные режимы отжига (1000°С, 1 ч 1000°С, 1 ч+400°С, 1 ч 1000 °С, 1 ч+800°С, 1 ч) слабо влияют на величину сверхпластичности и температурный интервал обратного превращения, хотя по сравнению с горячекатаным образцом температурный интервал е-> у-превращения у отожженного в два раза уже (см. рис. 51, б). [c.136]

Это различие становится более заметным при испытании на кручение, когда эффект от фазового превращения полностью исключается [162]. На рис. 54 сопоставлены эффекты сверхпластичности и механической памяти в процессе прямого и обратного фазового перехода в зависимости от приложенного напряжения кручения. При одинаковой величине напряжения эффект сверхпластичности [c.137]

При прямом переходе (у в) в 3—5 раз выше, чем при обратном а абсолютная величина деформации, возникающей во второй половине термоцикла без приложения нагрузки (механическая память) больше при нагреве, чем при охлаждении. Относительная величина эффекта памяти при охлаждении достигает 50% эффекта сверхпластичности, а при нагреве 15—30%, что может быть обусловлено более легким текстурированием s-фазы по сравнению с аустенитом. Еще Шуман [165] отмечал преимущественную кристаллографическую ориентацию пластин е-фазы в процессе их возникновения под влиянием растягивающих упругих напряжений как на одну из основных причин [c.137]

При исследовании температурной зависимости деформации эксперимент [24] был поставлен таким образом, чтобы можно было разделить пластическую деформацию вследствие ползучести образца и отпуска дефектной структуры аустенита нагрев до 600 °С и охлаждение до 400 °С при напряжении 25 МПа охлаждение от 400 °С при напряжении 200 МПа (см. рис. 55, 56, кривая 3). Кривые 1 и 2 на рис. 55 получены при постоянном напряжений 200 МПа с различной температурой термоцикла 20 400 °С (1) и 20 fi 600° (2). При термоциклировании под нагрузкой оказалось, что деформация при обратном е->-7-прев-ращении несколько снижается при втором цикле, а затем стабилизируется деформация при прямом переходе y->-s непрерывно уменьшается. Уменьшение эффекта сверхпластичности при 7 е-переходах под напряжением свидетельствует о накоплении дефектов структуры. [c.139]

Технологические особенности использования эффекта сверхпластичности в промышленности рассмотрены в [55]. При разработке принципов легирования аморфных материалов с памятью формы необходимо учитывать, как отмечено в [51], [c.192]

Взаимодействие теплового и неупругого поведений материалов проявляется также в технологических процессах обработки металлов. В первую очередь надо отметить эффект сверхпластичности. [c.177]

Вместе с тем на сплавах системы А1—Ge показано, что эффект сверхпластичности наблюдается при lOO-f-200 мкм [31- 33]. При этом не обнаружено образование субструктуры в процессе деформации. В то же время найдена корреляция между исходной пористостью сплавов, возникающей в результате фазового превращения при нагреве до температуры испытаний, и относительным удлинением в условиях СП течения [32]. Максимум пластичности получен в сплаве А1 — 0,4 % Ge, в котором исходная пористость также достигла наибольшего значения [примерно 0,8 % (объемн.)]. В работе [33] показано, что эффект СП в сплавах А1—Ge обусловлен тем, что пористость способствует развитию комбинации механизмов, характерной для обычных СП сплавов, а поскольку пористость поддерживается на постоянном уровне, она не ведет к разрушению материала. [c.16]

В настоящей главе на основании экспериментальных Данных исследований механизмов деформации, действующих в условиях СП течения, и обсуждения результатов изучения поведения границ зерен при СПД развивается новый подход к пониманию природы эффекта сверхпластичности. [c.36]

Типичным примером получения УМЗ структуры при термоциклировании вблизи температуры фазовых превращений, происходящих по диффузионному механизму, может служить эффект измельчения зерен, обнаруженный в работах [220, 221]. Авторы, изучая влияние термоциклирования на развитие эффекта сверхпластичности в армко-железе, в процессе многократного нагрева и охлаждения вблизи температур Аз, установили, что по мере увеличения числа циклов испытания наблюдалось измельчение зерен и в результате в материале форми- [c.112]

Однако в начале двадцатых годов рядом исследователей наблюдался эффект необычно высокой пластичности ряда сплавов цветных металлов. Позже А. А. Бочвар на эвтектоидных сплавах системы А1—2п обнаружил это явление и ввел термин сверхпластичность . В настоящее время эффект сверхпластичности установлен на большом количестве сплавов и чистых металлов и изучен многими исследователями [15, 16]. [c.156]

Следует отметить различный ход изменения сопротивления деформации в интервале фазовых превращений в обычных условиях обработки металлов давлением и в условиях сверхпластичности. В первом случае скорость деформации на несколько порядков выше, чем во втором, и сопротивление деформации несколько возрастает с повышением температуры, как указано выше. То обстоятельство, чтО многие исследователи обнаруживали эффект сверхпластичности в интервале фазовых превращений, объясняется формированием очень мелких зерен при этом, а само по себе фазовое превращение, видимо, не играет существенной роли, так как сверхпластичность обнаружена в однофазных сплавах и даже в чистых металлах. [c.157]

Получает распространение точная штамповка сложных поковок без штамповочных уклонов с минимальной последующей обработкой резанием. Получены положительные результаты при сквозном прессовании прутков без пресс-остатка. В перспективе появляется возможность деформирования в условиях горячего гидростатического прессования расплавами солей, стекла или металлов, использования н операциях объемного формоизменения эффекта сверхпластичности и т. д. [c.5]

Преимущества изотермического деформирования при объемной штамповке нередко отождествляют с эффектом сверхпластичности [81]. Отметим, что изотермическое деформирование является более широким понятием, чем деформирование в состоянии сверхпластичности, а нагрев инструмента до температуры деформации следует рассматривать как условие, необходимое для достижения сверхпластичного состояния металла. Установлено, например, что титановые сплавы Т —6А1—4У, Т1—8А1—Шо—IV и Т1—6А1—2У—42г—бМо проявляют сверхпластичность при температурах ниже температуры р-превращения и скорости деформации 0,007 с [40]. Указанная скорость при осадке образца высотой 30 мм или при растяжении образца с длиной рабочей части 30 мм соответствует скорости движения ползуна машины 0,2 мм/с, что возможно только в изотермических условиях. Уменьшение [c.27]

Используя эффект сверхпластичности, можно значительно продеформиро- [c.71]

При высоких температурах влияние величины зерна на пластичность и сопротивление деформации изучено недостаточно. Однако установлено, что и при высоких температурах отмеченная выше тенденция сохраняется, т. е. сопротивление деформации и пластичность уменьшаются с ростом величины зерна, причем с повышением температуры пластичность сталей 000X28 (0,02% С) и Х28 (0,1% С) повышается независимо от величины зерна (рис. 271,а). Наоборот, для кремнистой стали существенное различие в пластичности установлено для 800 °С (рис. 271,6), которое нивелируется при более высоких температурах, причем с повышением температуры пластичность более мелкозернистой стали уменьшается, что можно объяснить ростом размера зерен при нагреве однофазной кремнистой стали в диапазоне температур 800—1000 °С. Рост зерен с повышением температуры для двухфазных сталей затруднен и поэтому в них наблюдается увеличение пластичности с ростом температуры за счет развития диффузионных процессов, увеличения числа систем скольжения и механизмов пластической деформации. Однако для хромистых сталей наряду с ростом пластичности при уменьшении величины зерна наблюдается аналогичное уменьшение сопротивления деформации, что связано с проявлением эффекта сверхпластичности, так как при повышенной температуре эти стали (000X28 и Х28) являются по существу двухфазными с наличием устойчивой твердой ст-фазой. Поэтому не случайно, что влияние величины зерна на пластичность [c.509]

Обобщены материалы международной конференции (США, 1982 г.J по механизмам и закономерностям сверхпластической деформации, составу и способам подготовки структуры сверхпластичных сплавов на основе титана, алюминия, никеля и железа. Рассмотрены принципы и особенности обработки давлением и диффуаиоиной сварки материалов в сверхпластическом состоянии. Описаны свойства сверхпластичных сплавов н области их применения. Большое внимание уделено практическим аспектам использования эффекта сверхпластичности. [c.29]

Наблюдаемое аномальное увеличение длины образцов, охлаждаемых под действием внешнего напряжения, обусловлено эффектом сверхпластичности металла, имеющим место на начальных этапах развития мартенситного у->е-превращения. С ростом количества образующейся е-фазы в структуре образца происходит быстрое затухание эффекта сверхпластичности. Дальнейшее увеличение действующего на образец напряжения вызывает рост аномалии, Аб - е. Температура начала аномального удлинения образцов непрерывно повышается с ростом величины приложенных напряжений (рис. 2, а, б), что является следствием повышения температуры начала у- е-превращеыия под действием внешних напряжений. [c.109]

Методами высокотемпературной металлографии изучена пластичность при охлаждении под действием растягивающих напряжений железомарганцевых сплавов типа Г20. Показано, что в процессе мартенситного вращения имеет место эффект сверхпластичности, выраженный тем сильнее, чем выше уровень приложенных напряжений. Явление сверхпластичности при превращении сопровождается релаксацией напряжений 1 рода. Иллюстраций 4, библиогр. 3 назв. [c.165]

В последние годы эффект сверхпластичности был обнаружен и на ряде спеченых порошковых материалов, что особенно важно при производстве труд-нодеформируемых и жаропрочных сплавов методом порошковой металлургии. [c.22]

Пластичность при сверхмелком зерне, как правило, высокая, а для ряда труднодеформируемых порошковых материалов (типа ЖС-6) может проявляться эффект сверхпластичности при низких н умеренных скоростях нагружения. [c.36]

Последнее время значительно возрое интерес к получению наноструктурных керамических материалов (размер зерна < 100 нм) с уникальными механическими свойствами. Низкотемпературная пластичность и повышенная по сравнению с монокристаллом твердость обнаружены у диоксида титана [6, 25] для диоксида тдиркония, стабилизированного оксидом иттрия, зафиксировано явление сверхпластичности [25]. Для объяснения эффекта сверхпластичности керамики были разработаны соответствующие модели как в рамках теории дислокаций, так и основанные на теориях фазовых превращений [12]. Предложена модель, основанная на представлении о том, что поли-кристаллический материал является, по существу, композитом, состоящим из материалов объема и границ зерен, и свойства такого материала формируются на основе свойств его компонентов согласно правилу смесей. Количественные оценки показали, что доминирующий вклад в свойства нанокерамического материала дают границы, а не объем зерен, что привело к новому пониманию роли состава, состояния и свойств межзеренной фазы [12]. [c.305]

Принципиальное различие в сверхпластической деформации (СПД) металлов и керамики связано с их структурными характеристиками. Размер структурных составляющих, необходимых для проявления эффекта сверхпластичности в керамике, составляет 0,1...1мкм, что в десять раз меньше, чем у большинства ССП материалов [36]. Получение керамических заготовок для последующей СПД с таким размером зерна осу- [c.418]

Влияние величины приложенного напряжения При превращении е у явление сверхпластичности суммируется с объемным эффектом, обусловленным разностью удельных объемов е- и у-фаз, а при т- е-переходе вычитается. Истинная деформация представляет собой разницу между остаточной деформацией и объемным эффектом превращения эталонного образца. Чем больше величина приложенных напряжений, тем сильнее выражен эффект сверхпластичности и выше температура его проявления. Линейная зависимость между деформацией и приложенным напряжением в упругой и упругопластической областях (до 200 МПа) является общей закономерностью для всех типов деформации (остаточная, суммарная, при уч е-переходах и истинная) (рис. 53). Такая закономер- [c.136]

При нагреве до 600 °С (см. рис. 56, кривая 3) с переменным напряжением эффект сверхпластичности увеличива- ется почти в два раза. В зависимости от величины приложенного напряжения кривая 3 имеет два участка. Первый относится к области упругих или почти упругих внешних напряжений (авн<200 МПа), второй —к области напряжений более 200 МПа. Второй участок в большей степени характеризуется деформацией не от внутренних, а от [c.138]

В отечественном и зарубежном машиностроении наиболее распространенным методом изготовления деталей являются процессы штамповки, отличающиеся высокой производительностью, малоотходностью, высокой точностью изготовления изделий и широкими возможностями механизации и автоматизации технологических процессов. Одним из перспективных направлений интенсификации операций штамповки является применение эффекта сверхпластичности, который позволяет сушественно увеличить деформационную способность трудно деформируемых малопластичных сплавов. [c.401]

Основные принципы разработки технологии штамповкн с использованием сверхпластичности. Процесс разработки технологии начинается с выбора объекта деформирования (заготовки). Далее, опираясь на определенную концепцию механики сплошных сред и соответствующую ей реологическую теорию сверхпластичного состояния (уравнение состояния), экспериментально определяют оптимальные температурный, скоростной и силовой режимы деформирования, соответствующие максимальному для данного материала уровню проявления эффекта сверхпластичности. Если при этом не удается достичь необходимых показателей сверхпластичности, то решается вопрос о возможных путях корректировки объекта деформирования. Наиболее радикаль- [c.465]

Эффект сверхпластичности, связанный со спонтанным ростом пластичности сплава при деформации, был открыт А.А. Бочваром и З.Н. Свидерской на сплаве 20% А1 - 80% Ni [53]. Эффект аномальной пластичности был связан с эвтектодным распадом сплава с образованием высокодисперсной фазы. На рис. 5.21 показано, что переход сплава в сверхпластичное состояние при деформации в интервале температур 200-300 С осуществляется вблизи указанного состава. Спонтанное изменение вида зависимости пластичность - состав , причем в некотором интервале температур, сохраняется критическое состояние между процентным содержанием Zn и А1. В соответствии с имеющимися данными, точка, отвечающая смене вида зависимости пластичность - состав соответствует 19% А1 и 81% Zn. Их отношение характеризует меру устойчивости структуры симметрии структуры при деформации в интервале температур 200-300 С. [c.190]

Новым моментом, важным для теории эффекта сверхпластичности, является установление связи внутризеренного скольжения и зернограничного проскальзывания при сверхпластической деформации. Автор обратил внимание на, то, что взаимодействие решеточных дислокаций с границами зерен имеет важное значение для объяснения доминирующего вклада проскальзывания по границам зерен при сверхпластическом течении. На основе современных представлений о физике большеугловых границ в книге обосновывается новое положение дислокации входят в границы зерен и при температурно-скоростных условиях, характерных для этого явления, делают структуру границ неравновесной. В результате стимулируется зернограничное проскальзывание и миграция границ зерен. На основании этих данных, а также данных, полученных из эксперимента, удалось создать физическую модель явления, не только удовлетворительно описывающую известные положения, но позволившую предсказать новые эффекты. [c.5]

Эффект сверхпластичности проявляется при соблюдении ряда условий. Во-первых, в момент деформации зерна должны быть очень мелкими (порядка 1—2 мкм). Во-вторых, темиература должна быть определенная, до- статоч но 1высокая и изменяться в очень узких пределах. Так, для сплавов на основе железа и никеля сверхпластичность проявляется около 1000°С и колебания ее свыше 50—80°С в ту или иную сторону приводят к резко.му снижению пластических свойств. В-третьих, скорость деформации должна быть очень низкой, порядка 10 2—10 с , и определенной, ограниченной узкими пределами в зависимости от рода сплава, величины зерна и температуры. [c.157]

В металлах и сплавах с выеокодиоперсной структурой одновременное воздействие напряжений и повышенных температур вызывает уже упоминавшийся эффект сверхпластичности. Типичный пример — монотектоидный сплав цинка с 22% А1,на котором и было открыто А. А. Бочва-ром и 3. А. Свидерской явление сверхпластичности цинк-алюминиевых сплавов. При температурах 473—543 К и определенном интервале скоростей растяжения образцы [c.133]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...