Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов
Приведена оценка непосредственного (нетеплового) влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металла под действием механической нагрузки и релаксацию в нем упругих напряжений. Оценка выполнена с использованием существующих представлений о механ...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Проблемы прочности |
|---|---|
| Datum: | 2006 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2006
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47839 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов / Г.В. Степанов, А.И. Бабуцкий // Проблемы прочности. — 2006. — № 2. — С. 105-113. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859973802013753344 |
|---|---|
| author | Степанов, Г.В. Бабуцкий, А.И. |
| author_facet | Степанов, Г.В. Бабуцкий, А.И. |
| citation_txt | Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов / Г.В. Степанов, А.И. Бабуцкий // Проблемы прочности. — 2006. — № 2. — С. 105-113. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы прочности |
| description | Приведена оценка непосредственного (нетеплового) влияния импульсного электрического
тока высокой плотности на скорость пластической деформации металла под действием
механической нагрузки и релаксацию в нем упругих напряжений. Оценка выполнена с использованием
существующих представлений о механизме электронной проводимости металлов и
механизме пластической деформации, контролируемой термоактивируемым движением
дислокаций. Показано, что влияние электрического тока на скорость пластической деформации
возрастает с повышением плотности тока, уровня упругих напряжений и температуры,
при низких плотностях тока и приложенных нагрузках его влияние несущественно.
Наведено оцінку безпосереднього (нетеплового) впливу імпульсного електричного
струму високої густини на швидкість пластичної деформації металу
під дією механічного навантаження і релаксацію в ньому пружних напружень.
Оцінку виконано з використанням існуючих уявлень про механізм
електронної провідності металів та механізм пластичної деформації, контрольованої
термоактивованим рухом дислокацій. Показано, що вплив електричного
струму на швидкість пластичної деформації збільшується зі зростанням
густини струму, рівня пружних напружень та температури, за низьких
густини струму і прикладених навантажень його вплив несуттєвий.
We present the assessment of direct
(nonthermal) effect of high-density electric current
pulses both on the plastic deformation rate
of metals subjected to mechanical loading, and
on the respective elastic stress relaxaton. The
assessment is made within the framework of
current perceptions of the mechanisms of metal
electronic conductivity and plastic deformation,
controlled by thermally activated motion
of dislocations. It is shown that the electric current
effect on the plastic deformation rate increases
with the electric current density, levels
of elastic stresses and temperature, while it becomes
negligible for low current densities and
applied loads.
|
| first_indexed | 2025-12-07T16:22:13Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 539.377
Оценка влияния импульсного электрического тока высокой
плотности на скорость пластической деформации металлов
Г. В. Степанов, А. И. Бабуцкий
Институт проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины, Киев, Украина
Приведена оценка непосредственного (нетеплового) влияния импульсного электрического
тока высокой плотности на скорость пластической деформации металла под действием
механической нагрузки и релаксацию в нем упругих напряжений. Оценка выполнена с исполь
зованием существующих представлений о механизме электронной проводимости металлов и
механизме пластической деформации, контролируемой термоактивируемым движением
дислокаций. Показано, что влияние электрического тока на скорость пластической дефор
мации возрастает с повышением плотности тока, уровня упругих напряжений и темпе
ратуры, при низких плотностях тока и приложенных нагрузках его влияние несущественно.
К лю ч е в ы е с л о в а : импульсный электрический ток высокой плотности, ско
рость пластической деформации, релаксация упругих напряжений, энергия
термической активации.
О б о з н а ч е н и я
и - электрический потенциал, В
Е - напряженность электрического поля, В/м
р - удельное электрическое сопротивление, Ом • м
I - плотность тока, А/м
п - число атомов в единице объема, 1/м3
«о - число электронов проводимости в единице объема, 1/м3
Ь - валентность
V - средняя скорость движения электронов, м/с
V - скорость направленного движения (дрейфа) электронов, м/с
1о - средняя длина свободного пробега электронов, м
Ьо - среднее время свободного пробега электронов, с
Ьг - время термодинамической релаксации, с
Q - энергия термоактивации, эВ/атом
Универсальные физические постоянные, использованные в расчетах [1]:
23 _1
А - число Авогадро, А = 6,022 • 10 моль
_ 23 _ 1к - постоянная Больцмана, к = 1,380• 10 Дж•(К)
_31те - масса покоя электронов, те = 9,1081 • 10 кг
Введение. Влияние импульсного электрического тока (ИЭТ) высокой
плотности на напряженно-деформированное состояние (НДС) и механи
ческое поведение металлов исследовалось с использованием физических и
феноменологических моделей и подробно описано в литературе [2-10].
© Г. В. СТЕПАНОВ, А. И. БАБУЦКИЙ, 2006
ТХОТ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 2 105
Г. В. Степанов, Л. И. Бабуцкий
Однако к настоящему времени еще нет ясного представления о физических
процессах, определяющих изменение НДС металла при пропускании элект
рического тока. Действие ИЭТ на металл на макроуровне сопровождается
рядом физических явлений:
- изменением сопротивления пластической деформации и характерис
тик пластичности в результате непосредственного (нетеплового) действия
ИЭТ;
- неоднородным нагревом материала в областях с концентраторами
электрического тока (трещины и др.) в результате теплового действия ИЭТ;
- развитием неоднородного пластического деформирования и, в конеч
ном счете, созданием полей локальных остаточных напряжений в результате
действия и последействия ИЭТ.
На микроуровне имеют место следующие явления:
- изменение температуры и напряжений вблизи микродефектов в ре
зультате теплового и нетеплового действия ИЭТ на металл;
- микро структурные изменения, включая залечивание микротрещин и
перестройку границ зерен в результате интенсивной термоактивации.
В данном сообщении анализируется механизм непосредственного (не
теплового) действия электрического тока высокой плотности на изменение
НДС металла и релаксацию упругих напряжений. Для качественной оценки
такого влияния использованы существующие представления о механизме
электронной проводимости металлов [11, 12] и о контролируемой термо
активируемым движением дислокаций механизме пластической деформации
[13, 14].
Оценка воздействия ИЭТ на кристаллическую решетку металла.
Основные соотношения, определяющие кинетику взаимодействия электро
нов проводимости с узлами кристаллической решетки в соответствии с
существующими представлениями о механизме электронной проводимости
металлов [11, 12], используются для определения плотности тока, напряжен
ности электрического поля и электрического сопротивления:
і = е у п 0;
л и
— = Е = р і ;
Лх (1)
2т еУ 2 т е
р = 2 і = 2 . п 0 е 10 п 0 Є І 0
На основании уравнений (1) можно получить выражение для кинети
ческой энергии направленного движения электронов под действием электри
ческого поля:
к е = 1 т в У 2 = е Е ( *о V) = Рг( о) — =Р*'2 — . (2)
2 п о п о
Согласно уравнению (2) кинетическая энергия направленного движения
электронов пропорциональна квадрату плотности тока, что не противоречит
полученному ранее выводу о зависимости силы, действующей на дисло
106 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 2
Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности
кации, от интегрального произведения скоростей V и V [8], поскольку
влияние электрического поля на повышение кинетической энергии электро
нов в единице объема определяется только скоростью V [12]:
_ 2 _2
т ( V + V) — m v
2
п 0
учитывая, что ^ vv ~ 0.
п0
При заданных плотности тока и электрическом сопротивлении пара
метры взаимодействия электронов с узлами кристаллической решетки могут
быть определены по уравнениям (1) и (2). Для количественной оценки этого
взаимодействия достаточно знать среднее время свободного движения элект
ронов между столкновениями г о и плотность электронов проводимости п 0 .
Например, принимая п о = Ьп, г о = 4 - 10—15 с, получаем расчетное удельное
_7
электрическое сопротивление железа р = 1,06-10 Ом -м, близкое к значе
ниям, приведенным в литературных источниках.
Увеличение кинетической энергии электрона за период свободного
10 2пробега, рассчитанное по (2) при плотности тока 10 А/м , составит
—12К е = 3,15-10 эВ/атом, что намного меньше изменения энергии теплового
движения атома при повышении температуры на один градус, равного
8,62 -10_5 эВ/К. Следовательно, единичное взаимодействие электрона с
атомом не оказывает существенного влияния на движение атома в области
совершенной кристаллической решетки. Однако при оценке влияния ИЭТ на
динамику дислокаций следует учитывать преимущественное взаимодейст
вие потока электронов с атомами в окрестности дислокаций и других
дефектов.
При отношении общей плотности атомов п к плотности “дефектных”
атомов n d (атомов в окрестности дефектов - границ зерен, дислокаций,
вакансий и др.), равном = 2 -106, что соответствует плотности дислокаций
9 2~ 10 1/м , получим среднее эффективное повышение кинетической энер
гии дефектных атомов К ц = 6 ,2 -10 6 эВ/атом. Следовательно, при взаимо
действии электронов с дефектными атомами за время термодинамической
релаксации гг ~ 2,2 -10 _ 10 с (гг - время сохранения направленного движе
ния атомов дислокационных линий, характеризующее их демпфирование)
повышается энергия направленного движения атомов вблизи дефектов под
действием потока электронов на Д 0 е = ( гг/г0 )К ец = 0,333 эВ/атом, что уже
существенно стимулирует движение дислокаций и развитие пластического
сдвига при наличии достаточного уровня механической нагрузки.
Из приведенного анализа следует, что эффект нетеплового действия
ИЭТ на динамику дислокаций возрастает пропорционально квадрату его
плотности, плотности дефектных атомов и времени термодинамической
релаксации. Ниже приведена количественная оценка нетеплового влияния
ИЭТ на скорость пластической деформации.
ISSN 0556-171Х. Проблемыг прочности, 2006, № 2 107
Г. В. Степанов, Л. И. Бабуцкий
О ценка влияния ИЭТ на скорость пластической деформации.
Согласно кинетической теории прочности энергия активации разрушения
Q (о ) понижается с ростом уровня напряжений [15]:
б (о ) = Q f ~ У о = Q f ( 1 - З о ) ; Р = ; г = г оехр
( б / (1 -уЗо)
к Т (3)
где б / , у и г о - параметры материала; о - уровень эффективного
напряжения; г - время до разрушения.
Аналогично уравнениям (3), характеризующим процесс разрушения,
для оценки влияния механических напряжений на скорость пластической
деформации используется уравнение [13, 14]
£ = е о ехр
б о ( 1 - р О)
кТ
(4)
Для качественной оценки процесса деформирования малоуглеродистой
стали в уравнении (4) принимаем б о = 80 ккал/моль = 3,45 эВ/атом, 3 =
= 2,88-10-9 П а-1 , что соответствует снижению энергии активации пласти
ческой деформации до нуля, т.е. повышению скорости деформации е до
максимального значения, при критическом напряжении о сг = 1/( 3 ~ 350 МПа.
Принимая зависимость энергии активации от уровня напряжения ли
нейной в уравнении (4), можно оценить влияние электрического тока на
активацию дислокационного механизма деформации металла:
б *( о ) = б о - у о - ^ б е = б о | 1 - ( 3 о - ^ ~ | = б о [1 - 3( о + о / ] ;
\ б о / (5)
Для приведенных выше значений параметров 3 и б о определим вели
чину эффективного механического напряжения в металле, вызванного дейст
вием электрического тока (электронов проводимости):
^ Д £ = 1 о,393
3 б о = 2 ,88-1о-9 3,45
4о МПа.
Таким образом, зависимость скорости пластической деформации от
уровня механической нагрузки и плотности тока определяется экспонен
циальным уравнением
е = е о ехр
/ б о (1 - 3( о + о / / ) ) '
к Т (6)
108 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 2
Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности
где £0 - предельная скорость пластической деформации, которая соответ
ствует нулевому уровню потенциальных барьеров на пути движения дисло
каций при напряжениях о сг = о + о ^ р .
Увеличение скорости пластической деформации при повышении уровня
растягивающих напряжений, рассчитанное по уравнению (6) при различных
значениях эффективного напряжения о ^ , иллюстрируют графики, приве
денные на рис. 1. Видно, что при фиксированной величине о ^ скорость
пластической деформации быстро повышается с ростом механической на
грузки. По результатам расчетов, например, повышение напряжений о с
306 до 348 МПа вызывает рост скорости деформации с 10-3 до 104 с -1 .
Аналогично этому при заданном уровне нагрузки скорость пласти
ческой деформации резко увеличивается при повышении уровня эффектив
ного напряжения о ее̂ (рис. 2). Причем действие ПЭТ существенно только
при напряжениях, близких к пределу текучести. Повышение температуры
также интенсифицирует термоактивируемые процессы пластической дефор
мации (рис. 3), что увеличивает эффект действия ПЭТ (его влияние на ско
рость пластической деформации). Таким образом, повышение о ^ и Т
обеспечивает поддержание заданной скорости деформации при снижении
нагрузки (рис. 2, 3). Отметим также, что при понижении Q о возрастает
влияние скорости деформации на сопротивление материала деформации.
Рис. 1. Пзменение относительной скорости пластической деформации в зависимости от
уровня напряжений о при оее̂ = 40 (1), 28 (2) и 16 МПа (3).
е/е 0
Рис. 2. Пзменение относительной скорости пластической деформации в зависимости от
уровня эффективного напряжения о е̂д- при о = 320 (1), 315 (2) и 310 МПа (3).
ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 2 109
Г. В. Степанов, Л. И. Бабуцкий
е/е 0
Рис. 3. Изменение относительной скорости пластической деформации в зависимости от
уровня напряжения о при = 40 МПа и температуре 600 (1), 450 (2) и 300 К (3).
Оценка процесса релаксации напряжений. Используя уравнение (6),
можно рассчитать релаксацию упругих напряжений, вызванных растяги
вающей нагрузкой, при действии ИЭТ.
В процессе релаксации напряжений, т.е. при неизменной общей дефор
мации, скорость пластической деформации равна скорости снижения упру
гой деформации с обратным знаком:
йг 1 d а
л = ~ £ Т , при £ + £* = сопЛ (7)
Из зависимостей (6) и (7) с учетом возможности обратного движения
дислокаций (в противоположных направлениях) получим дифференциаль
ное уравнение релаксации напряжений:
й о
й і
I
ехр
к Т
I
ехр
0 о(1 + 0 )( о + о / )
к Т (8)
При интегрировании (8), пренебрегая вторым слагаемым в уравнении
вследствие его малого влияния и учитывая начальные условия (а = а 0 при
г = 0), получаем приближенное уравнение, определяющее изменение напря
жений во времени в процессе релаксации:
о( і ) = о о
к Т
О о З
1п 1+ £ р О 0 0
, Е ~ і ехр
/
О
1 - 0 ( о о + о у )
к Т (9)
Отметим, что зависимость (9) применима в период действия тока по
стоянной плотности при незначительном повышении температуры в резуль
тате его теплового действия.
Результаты расчетов релаксации упругих напряжений в полосе из мало
углеродистой стали с использованием уравнения (9) для базовых параметров
Е = 2оо ГПа; о о = 3оо МПа; о / = 4о МПа; е о = 1о4 с -1 ; Т = 3оо К;
110 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 2
Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности
Q о = 3,45 эВ/атом, а также для повышенной температуры, пониженных
уровня упругих напряжений и эффективных напряжений приведены на
рис. 4.
Из результатов расчетов следует, что релаксация напряжений прене
брежимо мала без действия ИЭТ. Так, снижение уровня эффективного
напряжения о , вызванного пропусканием тока, с 40 до 30 МПа приводит
к резкому замедлению процесса релаксации напряжений (рис. 4).
о , Па
Рис. 4. Изменение напряжений во времени в процессе релаксации: 1 - базовые параметры в
уравнении (9); 2 - повышенная температура, Т = 600 К; 3 - пониженное эффективное
напряжение, оее̂ = 30 МПа; 4 - пониженное упругое напряжение, О0 = 285 МПа.
Таким образом, результаты проведенных расчетов показывают, что по
вышение уровня растягивающих напряжений, температуры и уровня эффек
тивных напряжений, пропорциональных квадрату плотности тока, ускоряет
процесс релаксации напряжений. Кроме того, в соответствии с уравнением
(9) скорость процесса релаксации зависит от длительности ИЭТ.
Следует отметить, что релаксация при действии ИЭТ существенна
только при начальном суммарном напряжении о 0 + о , близком к пределу
текучести. Например, при понижении напряжений на 5% с о 0 = 300 МПа в
базовом варианте расчета до 285 МПа и неизменном о ^ - = 40 МПа скорость
пластической деформации снижается в несколько раз. Скорость пласти
ческой деформации в процессе релаксации при кратковременном действии
ИЭТ определяется величиной суммарного напряжения о( г) + о ее̂ ( г). При
дальнейшем процессе релаксации (после прекращения действия ИЭТ) ско
рость пластической деформации определяется только величиной о ( г) и
снижается до нуля.
Заключение. Нетепловое воздействие ИЭТ на НДС в металле экви
валентно повышению уровня приложенных механических напряжений на
величину, пропорциональную квадрату плотности тока. Эффект нетеплового
воздействия ИЭТ на динамику дислокаций возрастает пропорционально
квадрату его плотности, плотности дефектных атомов и времени термо
динамической релаксации.
ISSN 0556-171Х. Проблемыг прочности, 2006, № 2 111
Г. В. Степанов, Л. И. Бабуцкий
Воздействие ИЭТ на нагруженный материал проявляется в резком уве
личении скорости пластической деформации, возрастающей с повышением
приложенной механической нагрузки, плотности тока и температуры.
Влияние ИЭТ на скорость пластической деформации существенно при
напряжениях, близких к пределу текучести металла, при низких плотностях
тока и низких напряжениях скорость пластической деформации пренебрежи
мо мала.
Воздействие ИЭТ на релаксацию упругих напряжений, близких к пре
делу текучести, возрастает при повышении температуры, плотности тока и
его длительности.
Для уточненной оценки процессов релаксации напряжений с учетом
нетеплового воздействия ИЭТ требуется экспериментальное определение
параметров, характеризующих механизмы пластической деформации, контро
лируемой термоактивируемым движением дислокаций.
Исследования выполнены при поддержке European Research Office of
the US Army по контракту № N62558-03-M-0809.
Р е з ю м е
Наведено оцінку безпосереднього (нетеплового) впливу імпульсного елект
ричного струму високої густини на швидкість пластичної деформації металу
під дією механічного навантаження і релаксацію в ньому пружних напру
жень. Оцінку виконано з використанням існуючих уявлень про механізм
електронної провідності металів та механізм пластичної деформації, конт
рольованої термоактивованим рухом дислокацій. Показано, що вплив елект
ричного струму на швидкість пластичної деформації збільшується зі зрос
танням густини струму, рівня пружних напружень та температури, за низь
ких густини струму і прикладених навантажень його вплив несуттєвий.
1. Я ворский Б. М ., Д ет ла ф Л. Л. Справочник по физике. - М.: Наука. -
1971. - 939 с.
2. С пицин В. И ., Троицкий О. Л. Электропластическая деформация метал
лов. - М.: Наука, 1985. - 160 с.
3. Б еклем иш ев Н. Н ., К орягин Н. И ., Ш апиро Г. С. Влияние импульса тока
на ресурс пластичности проводящих материалов // Изв. АН СССР. Сер.
Техн. науки. - 1985. - 38, № 4. - С. 25 - 28.
4. К лим ов К. М ., Н овиков И. И . К вопросу об “электроннопластическом
эффекте” // Пробл. прочности. - 1984. - № 2. - С. 98 - 103.
5. Б ары ш ев Г. Л ., Г оловин Ю . И ., К иперм ан В. Л. и др. Структурные изме
нения в металле вблизи отверстий и включений под влиянием импульса
тока // Физ. и хим. обраб. материалов. - 1980. - № 4. - С. 12 - 15.
6. Г ром ов В. Е ., Зуев Л. Б ., Б азаикин В. И ., Ц еллерм аер В. Я . Законо
мерности электростимулированной пластической деформации металлов
и сплавов на разных структурных уровнях // Изв. вузов. Физика. - 1996.
- № 3. - С. 66 - 96.
112 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2006, № 2
Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности
7. С и д о р ен к о в В. В ., С ем ен ц о в Д . И ., К о р н ев Ю . В . О механизме
разупрочнения при электропластической деформации металлов // Докл.
АН СССР. - 1989. - 310, № 6. - С. 1371 - 1374.
8. Ф икс В. Б. О взаимодействии электронов проводимости с одиночными
дислокациями в металлах // Журн. экспер. и теорет. физики. - 1981. -
80, вып. 6. - С. 2313 - 2316.
9. К опанев А. А . К вопросу о природе электропластического эффекта в
металлах // Пробл. прочности. - 1991. - № 1. - С. 47 - 51.
10. С т епанов Г. В., Б абуцкий А. И . Воздействие электрического тока на
релаксацию напряжений в металле // Там же. - 1996. - № 2. - С. 125 -
128.
11. C hristy R. W. a n d P ytte A . The Structure of Matter: An Introduction to
Modem Physics. - New York; Amsterdam: W. A. Benjamin, Inc., 1965. -
598 p.
12. К арякин H. И ., Б ы ст ров К. H ., К иреев П. С. Краткий справочник по
физике. - М.: Высш. шк., 1962. - 560 с.
13. C am pbell J. D. and F erguson W. G. The temperature and strain-rate
dependence of the shear strength of mild steel // Phil. Mag. - 1970. - 21,
No. 1. - P. 63 - 82.
14. С т епанов Г. В. Упругопластическое деформирование и разрушение
материалов при импульсном нагружении. - Киев: Наук. думка. - 1991.
- 288 с.
15. Р егель В. Р ., С луцкер А. И ., Том аш евский Э. В. Кинетическая природа
прочности твердых тел. - М.: Наука, 1974. - 560 с.
Поступила 21. 06. 2004
ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2006, № 2 113
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-47839 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0556-171X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T16:22:13Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Степанов, Г.В. Бабуцкий, А.И. 2013-08-02T18:41:54Z 2013-08-02T18:41:54Z 2006 Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов / Г.В. Степанов, А.И. Бабуцкий // Проблемы прочности. — 2006. — № 2. — С. 105-113. — Бібліогр.: 15 назв. — рос. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47839 539.377 Приведена оценка непосредственного (нетеплового) влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металла под действием механической нагрузки и релаксацию в нем упругих напряжений. Оценка выполнена с использованием существующих представлений о механизме электронной проводимости металлов и механизме пластической деформации, контролируемой термоактивируемым движением дислокаций. Показано, что влияние электрического тока на скорость пластической деформации возрастает с повышением плотности тока, уровня упругих напряжений и температуры, при низких плотностях тока и приложенных нагрузках его влияние несущественно. Наведено оцінку безпосереднього (нетеплового) впливу імпульсного електричного струму високої густини на швидкість пластичної деформації металу під дією механічного навантаження і релаксацію в ньому пружних напружень. Оцінку виконано з використанням існуючих уявлень про механізм електронної провідності металів та механізм пластичної деформації, контрольованої термоактивованим рухом дислокацій. Показано, що вплив електричного струму на швидкість пластичної деформації збільшується зі зростанням густини струму, рівня пружних напружень та температури, за низьких густини струму і прикладених навантажень його вплив несуттєвий. We present the assessment of direct (nonthermal) effect of high-density electric current pulses both on the plastic deformation rate of metals subjected to mechanical loading, and on the respective elastic stress relaxaton. The assessment is made within the framework of current perceptions of the mechanisms of metal electronic conductivity and plastic deformation, controlled by thermally activated motion of dislocations. It is shown that the electric current effect on the plastic deformation rate increases with the electric current density, levels of elastic stresses and temperature, while it becomes negligible for low current densities and applied loads. Исследования выполнены при поддержке European Research Office of the US Army по контракту № N62558-03-M-0809. ru Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов Assessment of the effect of high-density electric current pulses on the plastic deformation rate of metals Article published earlier |
| spellingShingle | Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов Степанов, Г.В. Бабуцкий, А.И. Научно-технический раздел |
| title | Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов |
| title_alt | Assessment of the effect of high-density electric current pulses on the plastic deformation rate of metals |
| title_full | Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов |
| title_fullStr | Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов |
| title_full_unstemmed | Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов |
| title_short | Оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов |
| title_sort | оценка влияния импульсного электрического тока высокой плотности на скорость пластической деформации металлов |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47839 |
| work_keys_str_mv | AT stepanovgv ocenkavliâniâimpulʹsnogoélektričeskogotokavysokoiplotnostinaskorostʹplastičeskoideformaciimetallov AT babuckiiai ocenkavliâniâimpulʹsnogoélektričeskogotokavysokoiplotnostinaskorostʹplastičeskoideformaciimetallov AT stepanovgv assessmentoftheeffectofhighdensityelectriccurrentpulsesontheplasticdeformationrateofmetals AT babuckiiai assessmentoftheeffectofhighdensityelectriccurrentpulsesontheplasticdeformationrateofmetals |