267 / 397
Материаловедение, динамика и прочность машин и механизмов
267
,
,
,
;
y
m
y
E
K
где
K
– коэффициент упрочнения в МПа,
m
– показатель деформационного упрочнения,
y
–
деформация при истинном пределе текучести.
Коэффициенты аппроксимации определяются из экспериментальных данных по сле-
дующим формулам:
( )
В
m
p
S K
0,2
ln ln
ln ln
B
p
y
S S
m
,
0,2
0, 002
y
E
Данные для проведения аппроксимации и результаты испытаний представлены в таб-
лице 2.
Таблица 2
Данные для аппроксимации пластического течения сплава 1560 при растяжении и результаты
Образец
S
0,2
(МПа)
S
в
(МПа)
ε
p
K
(МПа)
m
Исходный
150
387
0,191
573
0,237
РКУП
270
513
0,121
792
0,206
Выводы.
Найден режим многопроходного ортогонального равноканального углового
прессования для алюминиевого сплава 1560, позволяющий создавать ультрамелкозернистую
структуру со средним размером зерна 3 мкм в объемных заготовках без нарушения их цело-
стности.
Оценено влияние ИПД на структуру и физико-механические свойства алюминиевого
сплава. Показано, что обработка ИПД в схеме четырехкратного РКУП по траектории В
с
по-
зволяет повысить прочностные свойства алюминиевого сплава 1560, а именно микротвер-
дость на 50 %, предел текучести на 80 %, временное сопротивление до разрушения на 44 %
по сравнению с соответствующими величинами сплава в состоянии поставки. Установлено,
что выбранный режим РКУП не влияет на изменение величины модуля Юнга.
Для применения результатов исследований при численных расчетах представлены
данные экспериментов по одноосному растяжению в виде зависимостей напряжений от де-
формаций в истинных координатах. Выбрана степенная аппроксимация Холомона, которая
позволяет достаточно точно описать механическое поведение сплавов в КК и УМЗ состояни-
ях на участке деформирования до достижения временного сопротивления. Определены кон-
станты аппроксимирующих функций, из которых видно, что обработка ИПД также влияет на
характер пластического течения. Коэффициент упрочнения после обработки сплава увели-
чился на 40 %.
Исследование выполнено при финансовой поддержке гранта Президента Россий-
ской Федерации МК-5914.2016.1.
Литература:
1.
Sabirov I., Murashkin
M.Yu., Valiev R.Z. et al. Nanostructured aluminium alloys produced by severe
plastic deformation: new horizons in development // Materials science and engineering: A. 2013. V. 560. P. 1-24.
2.
Валиев Р.З., Александров И.В. Объемные наноструктурные металлические материалы: получение,
структура и свойства. - Академкнига, Москва. 2007. 397 с.
3.
Estrin Y., Murashkin
M.Yu., Valiev R.Z. Ultrafine-grained aluminium alloys: Processes, structural
features and properties// Fundamentals of Aluminium Metallurgy: Production, Processing and Applications. 2010. pp.
468-503.