Нетипичное упрочнение, вызванное током и пластической деформацией

Мұқаба

Дәйексөз келтіру

Толық мәтін

Ашық рұқсат Ашық рұқсат
Рұқсат жабық Рұқсат берілді
Рұқсат жабық Тек жазылушылар үшін

Аннотация

На основе литературных и экспериментальных данных кратко рассмотрены эффекты, сопровождающие прохождение импульсного тока и связанные с ними структурные изменения в металлах и сплавах. Показана особая роль вида и режимов тока, а также природы материала. Представлены результаты проведенных исследований взаимодействия электрического тока и пластической деформации квазистатическим растяжением в чистых металлах, титановых сплавах с мартенситным превращением, сталях. Предполагается, что причинами обнаруженных деформационных эффектов являются соотношение периода и длительности импульса, циклирование напряжений и температуры, изменение механизма деформации, обратимые превращения, изменение размера зерен, появление частиц вторых фаз. Вариация скважности позволяет регулировать соотношение теплового и электропластического эффекта и тем самым влиять на механизмы упрочнения/разупрочнения.

Толық мәтін

Рұқсат жабық

Авторлар туралы

В. Столяров

Институт машиноведения РАН им. А. А. Благонравова

Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: vlstol@mail.ru
Ресей, Москва

Әдебиет тізімі

  1. Troitskii O. A. Electromechanical effect in metals // JETP Letters. 1969. № 1. P. 18.
  2. Golovin Yu. I. Magnetoplastic effect in solids // Physics of the Solid State. 2004. V. 46 (5). P. 789.
  3. Liu J., Jia D., Fu Y., Kong X., Lv Z., Zeng E., Gao Q. Electroplasticity effects: from mechanism to application // Int. J. of Advanced Manufacturing Technology. 2023. https://doi.org/10.1007/s00170-023-12072-y
  4. Perkins T. A., Kronenberger T. J., Roth J. T. Metallic forging using electrical flow as an alternative to warm/hot working // J. of Manufact. Sci. Eng. 2007. V. 129. P. 84.
  5. Chun X. U., Ya-Nan L.I., Rao X. H. Effect of electropulsing rolling on mechanical properties and microstructure of AZ31 magnesium alloy // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. V. 24. P. 3777.
  6. Zhou Y., Chen G. Q., Fu X. S., Zhou W. L. Effect of electropulsing on deformation behavior of Ti-6Al-4V alloy during cold drawing // Transactions of Nonferrous Metals Society of China. 2014. V. 24. P. 1012.
  7. Lee T., Magargee J., Ng M. K., Cao J. Constitutive analysis of electrically assisted tensile deformation of CP-Ti based on non-uniform thermal expansion, plastic softening and dynamic strain aging // Inter. J. of Plasticity. 2017. V. 94. P. 44.
  8. Okazaki K., Kagawa M., Conrad H. Additional results on the electroplastic effect in metals // Scr. Metall. 1979. V. 13. P. 277.
  9. Okazaki K., Kagawa M., Conrad H. An evaluation of the contributions of skin, pinch and heating effects to the electroplastic effect in titanium // Mater. Sci. Eng. 1980. V. 45. P. 109.
  10. Rudolf C., Goswami R., Kang W., Thomas J. Effects of electric current on the plastic deformation behavior of pure copper, iron, and titanium // Act. Mater. 2021. V. 209. 116776.
  11. Stolyarov V. Deformation behavior at rolling and tension under current in TiNi alloy // Conf. ESOMAT. 2009. 06033.
  12. Zhao S., Zhang R., Chong Y. et al. Defect reconfiguration in a Ti–Al alloy via Electroplasticity // Nat. Mater. 2021. V. 20. P. 468. https://doi.org/10.1038/s41563-020-00817-z
  13. Zhou Y., Zhang W., Wang B., He G., Guo J. Grain refinement and formation of ultrafine-grained microstructure in a low-carbon steel under electropulsing // J. Mater. Res. 2002. V. 17. P. 2105.
  14. Rahnama A., Qin R. S. Electropulse-induced microstructural evolution in a ferritic-pearlitic 0.14% C steel // Scr. Mater. 2015. V. 96. P. 17.
  15. Qin R. S., Rahnama A., Lu W. J., Zhang X. F. Elliott-Bowman B. Electropulsed steels // Materials Science and Technology. 2014.V. 3. P. 1040.
  16. Gennari C., Pezzato L., Simonetto E., Gobbo R., Forzan M., Calliari I. Investigation of electroplastic effect on four grades of duplex stainless steels // Materials. 2019. V. 1. P. 1911.

Қосымша файлдар

Қосымша файлдар
Әрекет
1. JATS XML
Жүктеу
2. Fig. 1. View of a flat sample (a) and a diagram of the current supply to the terminals (b): 1 – pulse current generator; 2 – oscilloscope; 3 – sample; 4 – thermocouple; 5 – insulation; 6 – terminals of the testing machine.

Жүктеу (92KB)
Метадеректер
3. Fig. 2. Stress-strain curves under tension: VT1-0 (a), VT1-00 wire ∅1 mm (b) and Al single crystal (c): 1 – without current; 2 – single current pulses j = 250 A/mm² (VT1-0, VT1-00, Q = 10000); j = 450 A/mm² (Al, Q = 30000).

Жүктеу (162KB)
Метадеректер
4. Fig. 3. Stress-strain curves under tension without current 1 and with current 2: (a) – Ti49.3Ni50.7, j = 500A/mm², τ = 100 μs (Q = 140000); (b) – Ti50Ni50, j = 500–1500A/mm², τ = 1000 μs.

Жүктеу (95KB)
Метадеректер
5. Fig. 4. Stress-strain curves for tension of steels St3 (a) and Kh18N10T (b): 1 – without current; 2, 3 – with current; (a) – St3, curve 2: j = 115 A/mm², τ = 1 s, temperature ≤50°C, Q = 300000; (b) – Kh18N10T, curve 2: j = 820 A/mm², τ = 250 μs; curve 3: j = 2600 A/mm² τ = 1000 μs, 54°C, Q = 100000. The inset to Fig. 4a shows the tension section at an enlarged scale.

Жүктеу (133KB)
Метадеректер

© Russian Academy of Sciences, 2024