Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации
Разработана методика анализа влияния температуры и степени одноосной деформации на твердость, основанная на измерении твердости в продольном сечении образца, испытанного на одноосное растяжение. Проведен комплекс исследований на титане технической чистоты в рекристаллизованном состоянии и после разл...
Saved in:
| Published in: | Физика и техника высоких давлений |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69248 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации / Ю.Н. Подрезов, Н.Д. Рудык, В.И. Даниленко, Р.Ю. Кулагин, А.В. Решетов, Я.Е. Бейгельзимер // Физика и техника высоких давлений. — 2009. — Т. 19, № 4. — С. 101-110. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859828264251424768 |
|---|---|
| author | Подрезов, Ю.Н. Рудык, Н.Д. Даниленко, В.И. Кулагин, Р.Ю. Решетов, А.В. Бейгельзимер, Я.Е. |
| author_facet | Подрезов, Ю.Н. Рудык, Н.Д. Даниленко, В.И. Кулагин, Р.Ю. Решетов, А.В. Бейгельзимер, Я.Е. |
| citation_txt | Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации / Ю.Н. Подрезов, Н.Д. Рудык, В.И. Даниленко, Р.Ю. Кулагин, А.В. Решетов, Я.Е. Бейгельзимер // Физика и техника высоких давлений. — 2009. — Т. 19, № 4. — С. 101-110. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика и техника высоких давлений |
| description | Разработана методика анализа влияния температуры и степени одноосной деформации на твердость, основанная на измерении твердости в продольном сечении образца, испытанного на одноосное растяжение. Проведен комплекс исследований на титане технической чистоты в рекристаллизованном состоянии и после различных деформационных обработок. Изучено влияние температуры одноосного растяжения и степени деформации на значение твердости образцов, находящихся в различных структурных состояниях.
Розроблено методику аналізу впливу температури і ступеня одновісної деформації на твердість. Методика заснована на вимірюванні твердості в подовжньому перетині зразка після його випробування на одновісне розтягування. Проведено комплекс досліджень на титані технічної чистоти в рекристалізованому стані і після різних деформаційних обробок. Досліджено вплив температури одновісного розтягування і ступеня деформації на значення твердості зразків, які знаходяться в різних структурних станах.
A technique of analysis of uniaxial deformation level and temperature influence on hardness is developed. The technique is based on hardness measuring in longitudinal crosssection of specimen previously subjected to uniaxial tension. A series of investigations of commercially pure titanium both in recrystallized state and after various deformation treatments were carried out. Both temperature of uniaxial tension and deformation level influence on hardness value of specimens in different structural states were investigated.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:30:39Z |
| format | Article |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
© Ю.Н. Подрезов, Н.Д. Рудык, В.И. Даниленко, Р.Ю. Кулагин, А.В. Решетов, Я.Е. Бейгельзимер, 2009
PACS: 62.20.Fe
Ю.Н. Подрезов1, Н.Д. Рудык1, В.И. Даниленко1, Р.Ю. Кулагин2,
А.В. Решетов2, Я.Е. Бейгельзимер2
ТВЕРДОСТЬ ДЕФОРМИРОВАННОГО ТИТАНА, ПОЛУЧЕННОГО
РАЗНЫМИ СХЕМАМИ ДЕФОРМАЦИИ
1Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича НАН Украины
ул. Кржижановского, 3, г. Киев, 03680, Украина
E-mail: podrezov@materials.keiv.ua
2Донецкий физико-технический институт им. А.А. Галкина НАН Украины
ул. Р. Люксембург, 72, г. Донецк, 83114, Украина
E-mail: a_reshetov@yahoo.com
Статья поступила в редакцию 22 апреля 2009 года
Разработана методика анализа влияния температуры и степени одноосной де-
формации на твердость, основанная на измерении твердости в продольном сече-
нии образца, испытанного на одноосное растяжение. Проведен комплекс исследо-
ваний на титане технической чистоты в рекристаллизованном состоянии и после
различных деформационных обработок. Изучено влияние температуры одноосного
растяжения и степени деформации на значение твердости образцов, находящихся
в различных структурных состояниях.
Ключевые слова: твердость, одноосное растяжение, винтовая экструзия, степень
деформации, термостабильность
Измерение твердости – один из наиболее простых и широко распростра-
ненных методов определения механических свойств материалов. Благодаря
своей простоте этот метод широко используется для первичной проверки
качества металла на различных этапах получения и термомеханической об-
работки. В более прецизионных экспериментах он применяется для уста-
новления температур устойчивой работы изделия, когда твердость измеря-
ется после высокотемпературной обработки материала (например, при опре-
делении теплостойкости режущего инструмента) либо непосредственно при
повышенной температуре (так называемая горячая твердость).
Исследования твердости особенно важны в тех случаях, когда невозмож-
но использовать другие методы механических испытаний. Примером таких
экспериментов является определение параметров упрочнения керамики, а
также изучение свойств покрытий и поверхностно-упрочненных градиент-
ных материалов. При этом важно правильно сопоставить параметры твердо-
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
102
сти с другими механическими свойствами. Разработано несколько теорий,
устанавливающих соотношения между значениями твердости и напряжени-
ем течения материала. Наиболее глубоко эти вопросы рассмотрены в рабо-
тах [1–3] для случая конического четырехгранного индентора Виккерса или
такого же индентора, используемого при испытаниях на микротвердость.
Согласно этим теориям при стандартном угле заточки индентора 136° твер-
дость по Виккерсу HV равна утроенному значению напряжения течения при
8% деформации σ8 при испытании на одноосное растяжение или сжатие:
HV/σ8 = 3. (1)
Подобное соотношение соблюдается для испытаний на микроиндентирова-
ние. В этом случае пределы текучести ставятся в соответствие с микротвер-
достью. Для однофазных материалов достаточно хорошо выполняется соот-
ношение Hμ/σ8 = 3, где Hμ – микротвердость материала.
Приведенные соотношения неоднократно проверялись экспериментально
и хорошо работают для подавляющего большинства исследованных мате-
риалов. Очевидно, что соотношение между твердостью и пределом текуче-
сти не столь однозначно и зависит от скорости упрочнения на начальных
стадиях деформации (от 0 до 8%). Коэффициент пропорциональности может
изменяться от 4–6 для рекристаллизованных материалов до 3.2–3.8 – для де-
формированных.
При изменении угла заточки индентора экспериментально определенное
значение твердости будет соответствовать утроенному напряжению течения,
но при другой степени деформации, величина которой определяется из со-
отношения
e = ln sin γ, (2)
где е – деформация, γ – угол заточки индентора.
Это выражение было использовано Ю.В. Мильманом с сотрудниками [3]
для построения обобщенной кривой упрочнения, полученной путем объеди-
нения в одну зависимость значений твердости, найденных для инденторов
разной остроты. Таким образом, исследования твердости позволяют полу-
чить полезную информацию о механическом поведении материалов, а пра-
вильная интерпретация результатов дает возможность вплотную прибли-
зиться к оценке стандартных механических характеристик.
В работах [4,5] такой метод был использован для исследования механиче-
ского поведения деформированного титана. Авторами [4] изучено влияние
степени предварительной деформации на твердость и предел текучести про-
катанного титана (рис. 1).
Из рисунка видно, что отношение твердости к пределу текучести для ма-
териала с малой деформацией (до е = 0.5) значительно превосходит теорети-
ческое соотношение теории твердости (1) из-за большой разницы между
пределом текучести и напряжением σ8. Однако при увеличении степени
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
103
Рис. 1. Параметры Hμ/σys для случая восстановленной твердости
Рис. 2. Температурная зависимость твердости титана, продеформированного по
схеме Виккерса [5]
предварительной деформации эта величина приближается к теоретическому
значению, поскольку предел текучести деформированного материала при-
ближается к напряжению течения при 8%. Этот результат полезен для оцен-
ки величины предела текучести по значениям твердости в сильнодеформи-
рованных материалах.
В работе Р.З. Валиева с сотр. [5] исследовалось влияние предварительно-
го нагрева на твердость образцов титана, подвергнутого равноканальному
угловому (РКУ) прессованию. Представленные на рис. 2 результаты свиде-
тельствуют о том, что изменение температуры отжига от комнатной до
400°C практически не влияет на твердость, но при последующем повышении
температуры до 500°C микротвердость уменьшается. Этот результат важен с
научной точки зрения для определения пределов устойчивости деформаци-
онной субструктуры и с практической – для нахождения оптимальных усло-
вий термомеханической обработки. Согласно данным [5] предел текучести
исследованного РКУ-прессованного титана σ0.2 = 720 MPa. Тогда искомое
отношение между пределом текучести и твердостью составляет Hμ/σ0.2 =
= 2680/720 = 3.7.
В настоящей статье предлагается дальнейшее развитие этих представле-
ний с использованием оригинальной методики испытания на твердость об-
разцов, предварительно продеформированных по схеме одноосного растя-
жения. В этом случае на разных участках образца возникает разная степень
деформации: в головке образец не деформирован, в области равномерного
формоизменения образца деформация мала, в области шейки она резко воз-
растает. Таким образом, в пределах одного образца можно изучать влияние
температуры и степени деформации на твердость и, как следствие, на осо-
бенности структурных перестроек материала.
Материал и методика
Материалом для исследования служил сплав титана технической чистоты
ВТ1-0, из которого изготавливали цилиндрические образцы на одноосное
растяжение: диаметр 3 mm, длина рабочей части 20 mm. После испытания
образцы разрезали вдоль оси растяжения, на них в продольном сечении го-
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
104
товили шлиф, после чего методом фотометрирования определяли деформа-
цию в каждом сечении. Измерение проводили в восьми выбранных попе-
речных сечениях, находящихся на разных расстояниях от центра шейки. Для
каждого сечения была рассчитана величина истиной деформации
е = ln(S0/Sk) = 2ln(d0/dk), (3)
где d0 – начальный диаметр образца, dk = диаметр образца в данном сечении
после испытания. В выбранных сечениях от центра образца к краю с помо-
щью прибора ПМТ-3 был нанесен ряд уколов. Чтобы поля от соседних уко-
лов не перекрывались, расстояние между уколами составляло не менее 5
размеров отпечатков. Микротвердость измеряли при нагрузке 20 g, размер
отпечатков составлял 10–20 μm. Поэтому расстояние между уколами со-
ставляло примерно 120 μm, а количество уколов в каждом сечении – от 9 до
17 (в зависимости от диаметра исследуемого сечения).
Результаты экспериментов
Данные о распределении микротвердости по сечениям исследованного
образца, предварительно испытанного на одноосное растяжение, представ-
лены в табл. 1.
Таблица 1
Распределение микротвердости по сечениям образца, исследованного после
испытаний на одноосное растяжение
Hμ, GPadk Е
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 max average
1.56 1.78 2.7 2.3 2.6 2.5 2.3 2.8 2.7 2.6 2.9 − − − − − − 2.9 2.7
1.63 1.68 2.7 3.0 2.9 2.8 2.8 2.9 2.4 2.5 2.5 − − − − − − 3.0 2.7
1.65 1.6 3.3 2.7 2.6 2.7 2.7 2.6 2.7 2.4 2.3 − − − − − − 3.3 2.7
1.68 1.5 2.6 2.8 2.5 2.4 2.4 2.8 2.6 2.5 2.3 2.1 − − − − − 2.8 2.6
1.86 1.1 2.5 2.8 2.4 2.9 2.9 2.3 2.6 2.7 2.9 2.4 2.6 1.8 – – – 2.9 2.5
2.7 0.5 2.5 2.1 2.1 2.4 2.4 2.7 2.4 2.3 2.4 2.7 2.4 2.6 2.3 2.3 2.2 2.7 2.3
2.85 0.25 2.1 2.3 2.1 2.3 2.3 2.3 2.3 2.0 2.0 2.0 1.9 2.1 1.9 2.0 1.9 2.3 2.2
3 0 2.1 2.3 2.1 2.3 2.3 2.3 2.3 2.0 2.0 2.0 2.9 2.1 1.9 2.0 1.9 2.3 2.1
По средним значениям построен график изменения микротвердости от сте-
пени деформации (рис. 3). График представляет собой восходящую кривую за
исключением последней точки, где твердость измерялась на участке предраз-
рушения. Рост твердости с повышением степени деформации связан с дефор-
мационным упрочнением материала, а уменьшение значения твердости в по-
следней точке можно объяснить увеличением пористости, которая предшеству-
ет формированию ямочного излома в титане при одноосном растяжении.
По такой же методике была исследована твердость в образцах титана, испы-
танных на одноосное растяжение при более высоких (100–200°C) температу-
рах. Результаты этих экспериментов представлены на рис. 4 в виде зависимости
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
105
Рис. 3. Зависимость микротвердости от степени деформации
Рис. 4. Зависимость микротвердости от степени деформации для образцов, испы-
танных на растяжение при разных температурах, °C: ◆ –20, ▲ – 100, ● – 200, ■ – об-
разец, испытанный при комнатной температуре и отожженный после испытания
при 200°C
твердости от деформации. Для простоты на графике приведены значения
твердости в наиболее характерных точках (см. рис. 5): в головке образца (1),
где деформация отсутствует; на участке равномерной деформации (2), где
деформация 0.25; в области шейки (3), где деформация 0.9; в области шейки
на участке предразрушения (4), где деформация 1.35.
Из полученных данных следует, что незначительное повышение темпера-
туры деформации до 100 и 200°C практически полностью нивелирует про-
цесс упрочнения (т.е. зависимость твердости от степени деформации прак-
тически отсутствует). По-видимому, одноосное растяжение при этих темпе-
ратурах сопровождается процессами интенсивного динамического возврата
деформационной структуры. Особо отметим, что данный эффект имеет ди-
намическую природу, т.е. релаксация наступает в результате взаимодейст-
вия подвижных дислокаций. В пользу этого вывода свидетельствуют ре-
зультаты испытания образца, растянутого при комнатной температуре и до-
полнительно нагретого до 200°С. Как видно из графика, в этом случае зави-
симость твердости от степени деформации практически совпадает с зависи-
мостью, полученной на образце, испытанном при комнатной температуре.
Такое совпадение свидетельствует об отсутствии статического возврата при
нагреве деформированного образца на 200°С.
Подобный эксперимент был проведен нами на предварительно деформи-
рованных образцах титана. В первом случае исследовали образцы, подверг-
нутые винтовой экструзии (ВЭ) по схеме 4 прохода при 400°C и один при
комнатной температуре, во втором – образцы, прокатанные до большой сте-
пени деформации (e = 1.7) при комнатной температуре. Из деформирован-
Рис. 5. Характерные точки образца: 1 – в
его головке; 2 – на участке равномерной
деформации; 3 – в области шейки; 4 – в
области шейки на участке предразрушения
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
106
ных заготовок вырезали образцы на одно-
осное растяжение, материалы испытывали
в диапазоне 20–500°C, после чего прово-
дили испытания на твердость по выше-
описанной методике.
Результаты испытаний образцов после
ВЭ приведены на рис. 6.
Поскольку испытания на растяжение
были проведены в широком диапазоне
температур, возникла возможность не
только проанализировать влияние дефор-
мации растяжения на свойства предвари-
тельно продеформированных образцов, но
и оценить влияние температуры испыта-
ний на процессы, которые происходят в
разных участках образцов: в зоне захвата
(т.е. там, где происходит статический воз-
врат) и в рабочей части образца (где идет
динамический возврат).
Из приведенных данных видно, что в районе шейки образцы существен-
но упрочняются. Их твердость растет приблизительно на 20%. Эти резуль-
таты подтверждают известные положения теории интенсивной пластиче-
ской деформации о положительной роли одноосных схем нагружения при
повторной деформации. Из данных, представленных на рис. 6, следует, что
приложение нагрузки по одноосной схеме (одноосное растяжение) ведет к
увеличению упрочнения аналогично тому, как это имеет место в экспери-
ментах при прокатке образцов, предварительно деформированных методом
РКУ-прессования [6]. Численные значения предела текучести можно оце-
нить по значению твердости из соотношения σ0.2 ∼ Hμ/3.7. Значение пре-
дела текучести в области больших деформаций в районе шейки можно
оценить величиной 900 MPa, тогда как в области захватов, где пластиче-
ская деформация отсутствует, предел текучести приблизительно равен
700 MPa.
На рис. 7 показано влияние температуры испытания (методом растяже-
ния) на твердость на разных участках образца. При температурах от комнат-
ной до 400°C включительно твердость образцов как в области захвата, так и
в области шейки практически не изменяется с повышением температуры ис-
пытания. Лишь при температуре 500°C твердость уменьшается, причем оди-
наково как в районе шейки, так и в районе захвата.
Полученные данные важны с точки зрения анализа влияния повторной
деформации на свойства образцов, продеформированных ВЭ. Отсутствие
разупрочнения в образцах, продеформированных при высоких (300–
400°C) температурах, свидетельствует о стабильности деформационной
Рис. 6. Влияние деформации рас-
тяжения на микротвердость тита-
на, предварительно продеформи-
рованного методом ВЭ при раз-
ных температурах, °C: ● – 20, ◆ –
200, ■ – 400, ▲ – 500
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
107
Рис. 7. Влияние температуры на микротвердость титана, предварительно проде-
формированного методом ВЭ при растяжении e: ● – 0, ■ – 0.15–0.25, ▲ – 0.40–0.50,
◆ – 0.63–0.78
Рис. 8. Влияние деформации растяжения на микротвердость титана, предваритель-
но продеформированного прокаткой при 300 (◆) и 500°C (■)
наноструктуры не только к статическому, но и динамическому возврату.
Разупрочнение образца при 500°C одинаково как в зоне его головки, где
идет статический возврат, так и в зоне шейки, где идет динамический воз-
врат. Это может свидетельствовать о том, что влияние температуры весомее,
чем влияние последующей деформации на релаксацию структуры образцов,
полученных методом ВЭ.
В образцах, предварительно продеформированных прокаткой, проана-
лизирована твердость после испытания на растяжение при 300 и 500°C
(рис. 8). Отличительной чертой зависимостей твердости от степени де-
формации материалов, продеформированных по схеме прокатка + одно-
осное растяжение, является снижение твердости в области средних де-
формаций на растяжение. По-видимому, взаимодействие деформацион-
ной субструктуры, сформированной прокаткой, с дислокациями, форми-
рующимися при одноосном растяжении, приводит к аннигиляции дефек-
тов на ранних и средних стадиях деформаций. Однако при больших сте-
пенях деформации преобладающим становится процесс деформационного
упрочнения.
Абсолютные значения твердости образцов, продеформированных ВЭ (см.
рис. 6) и прокаткой (рис. 8), соизмеримы. В обоих случаях разупрочнение
наблюдается только при 500°C. В этом смысле деформированные состояния
сильно отличаются от рекристаллизованных, где, как было показано на рис. 4,
процесс динамического возврата интенсивно протекает уже при температу-
рах 100 и 200°C.
Как отмечалось ранее, исследование твердости приобретает особое зна-
чение при изучении градиентных деформационных структур, где деформа-
ция изменяется постепенно от поверхности в глубь образца. В этом смысле
особый интерес представляют данные об изменении твердости в сечении
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
108
образца, подвергнутого ВЭ. При такой схеме деформации в приповерхност-
ном слое происходит наложение двух схем интенсивной пластической де-
формации: на схему объемной ВЭ, действующей во всем объеме заготовки,
накладывается схема сдвиговой деформации, возникающая у поверхности
прессовки вследствие взаимодействия инструмента пресс-формы с припо-
верхностной частью образца. Таким образом, реализуется особый вид ин-
тенсивной деформации, при котором сдвиг формируется одновременно по
двум различным направлениям.
Для анализа изменения твердости по направлению от поверхности в
глубь образца, продеформированного методом ВЭ, был изготовлен шлиф в
плоскости, перпендикулярной оси прессования. Испытания на твердость
проводили аналогично эксперименту, описанному выше. В эксперименте
определяли твердость в приповерхностной зоне заготовок, продеформиро-
ванных ВЭ, и глубину слоя с повышенной твердостью.
В табл. 2 приведены значения твердости в областях боковой поверхности
и примыкающей к ребру образца, а также в объеме титановой заготовки по-
сле ВЭ по режиму: 4 прохода при 400°C и 1 проход при 20°C. Как видно из
таблицы, суперпозиция двух схем интенсивной пластической деформации
позволяет существенно повысить твердость деформированного материала:
если в объеме заготовки твердость находится на уровне 2700 MPa, то на бо-
ковой грани она повышается до 3500 MPa, а в области ребра – до 3750 MPa.
Глубина залегания слоя с повышенной твердостью до 1 mm. По аналогии с
предыдущим случаем величину предела текучести и напряжения течения
при деформации на 8% для разных участков прессовки можно оценить по
найденным значениям твердости (табл. 2). Из полученных результатов сле-
дует, что приповерхностная интенсивная пластическая деформация титано-
вого образца, подвергаемого ВЭ, приводит к его дополнительному упрочне-
нию до значения 1000 MPa на пределе текучести и 1250 MPa при деформа-
ции на 8%.
Таблица 2
Механические характеристики титановой заготовки после ВЭ по режиму:
4 прохода при 400°C и 1 проход при 20°C
Механические характеристики
значение
твердости
разброс значений
твердости σ0.2 σ8Участок заготовки глубина
слоя, μm MPa
Область боковой
поверхности 660 3500 3200–3950 946* 1166*
Область, примы-
кающая к ребру 1000 3750 3200–4850 1000* 1250*
Объем – 2500 2400–2900 750 850
* Расчетные значения.
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
109
Выводы
1. Разработана методика анализа влияния температуры и степени одноос-
ной деформации на твердость. Для реализации этой методики образцы, ис-
пытанные на одноосное растяжение, разрезаются вдоль оси растяжения, на
них в продольном сечении готовится шлиф, и методом фотометрирования
определяется деформация в каждом сечении. В нескольких поперечных се-
чениях шлифа измеряется твердость и устанавливается соответствие между
твердостью и степенью деформации.
2. В образцах рекристаллизованного титана, испытанных на растяжение
при комнатной температуре, твердость монотонно возрастает со степенью
деформации, за исключением области, соответствующей предразрушению
образца, где твердость несколько падает из-за наличия пор деформационно-
го происхождения.
3. Повышение температуры испытания рекристаллизованного титана до
100–200°C приводит к резкому понижению значения твердости на участке
равномерной деформации и в области шейки образца. Наблюдаемое падение
твердости связано с протеканием эффекта динамического возврата дефор-
мационной субструктуры.
4. Деформационная субструктура, сформированная методом ВЭ, сохраня-
ет свою устойчивость после дальнейшего одноосного растяжения при тем-
пературах от 20 до 400°C, что проявляется в неизменности значения твердо-
сти в области равномерной деформации и некотором ее повышении в облас-
ти шейки. При 500°C наблюдается явление возврата, при этом роль темпера-
туры (статический возврат) преобладает над деформационными процессами
(динамический возврат).
5. Анализ изменения твердости на приповерхностных участках заготовок,
подвергнутых ВЭ, показал, что суперпозиция двух одновременно дейст-
вующих схем интенсивной пластической деформации позволяет значитель-
но повысить параметры упрочнения деформированного титана.
1. В.К. Григорович, Твердость и микротвердость металлов, Наука, Москва (1976).
2. М.М. Хрущев, Е.С. Беркович, Микротвердость, определяемая методом вдавли-
вания, Наука, Москва (1951).
3. Ю.В. Мильман, Новые методики микромеханических испытаний материалов
методом локального нагружения жестким индентором, Наукова думка, Киев
(1999), стр. 637–656.
4. Е.М. Борисовская, Ю.Н. Подрезов, В.Ф. Горбань, В.Б. Воропаев, К.А. Гогаев,
С.А. Фирстов, Электронная микроскопия и прочность материалов № 13, 87
(2006).
5. V. Stolyarov, Y. Zhu, R. Valiev, Mat. Sci. Eng. A299, 59 (2001).
6. Е.М. Борисовская, Д.Г. Вербило, В.А. Писаренко, Ю.Н. Подрезов, В.А. Назаренко,
Я.И. Евич, В.И. Копылов, ФТВД 17, № 2, 110 (2007).
Физика и техника высоких давлений 2009, том 19, № 4
110
Ю.М. Подрезов, Н.Д. Рудик, В.І. Даниленко, Р.Ю. Кулагін, О.В. Решетов,
Я.Ю. Бейгельзимер
ТВЕРДІСТЬ ДЕФОРМОВАНОГО ТИТАНУ, ОТРИМАНОГО РІЗНИМИ
ДЕФОРМАЦІЙНИМИ СХЕМАМИ
Розроблено методику аналізу впливу температури і ступеня одновісної деформації на
твердість. Методика заснована на вимірюванні твердості в подовжньому перетині зразка
після його випробування на одновісне розтягування. Проведено комплекс досліджень на
титані технічної чистоти в рекристалізованому стані і після різних деформаційних обро-
бок. Досліджено вплив температури одновісного розтягування і ступеня деформації на
значення твердості зразків, які знаходяться в різних структурних станах.
Ключові слова: твердість, одновісне розтягування, гвинтова екструзія, ступінь де-
формації, термічна стабільність
Yu.N. Podrezov, N.D. Rudyk, V.I. Danilenko, R.Yu. Kulagin, A.V. Reshetov,
Ya.E. Beygelzimer
HARDNESS OF DEFORMED TITANIUM PRODUCED BY DIFFERENT
DEFORMATION SCHEMES
A technique of analysis of uniaxial deformation level and temperature influence on hard-
ness is developed. The technique is based on hardness measuring in longitudinal cross-
section of specimen previously subjected to uniaxial tension. A series of investigations of
commercially pure titanium both in recrystallized state and after various deformation
treatments were carried out. Both temperature of uniaxial tension and deformation level
influence on hardness value of specimens in different structural states were investigated.
Keywords: hardness, uniaxial tension, twist extrusion, deformation degree, thermostability
Fig. 1. Characteristic Hμ/σys for restored hardness case
Fig. 2. Temperature dependence of titanium hardness after Vickers deformation [5]
Fig. 3. Microhardness dependence on deformation ratio
Fig. 4. Microhardness dependence on deformation ratio for billets after uniaxial tension
test at different temperatures, °C: ◆ – 20, ▲ – 100, ● – 200, ■ – specimen tested at room
temperature and annealed after test at 200°С
Fig. 5. Characteristic points of the specimen: 1 – end; 2 – homogeneous strain zone; 3 –
neck zone; 4 – neck zone in the region of predamage beginning
Fig. 6. Influence of tensile deformation on microhardness of titanium previously exposed
to twist extrusion at different temperatures, °C: ● – 20, ◆ – 200, ■ – 400, ▲ – 500
Fig. 7. Influence of temperature on microhardness of titanium specimen previously ex-
posed to twist extrusion at tension e: ● – 0, ■ – 0.15–0.25, ▲ – 0.40–0.50, ◆ – 0.63–0.78
Fig. 8. Influence of tensile deformation on microhardness of titanium specimen previ-
ously exposed to rolling at 300 (◆) and 500°C (■)
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69248 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0868-5924 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:30:39Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Подрезов, Ю.Н. Рудык, Н.Д. Даниленко, В.И. Кулагин, Р.Ю. Решетов, А.В. Бейгельзимер, Я.Е. 2014-10-09T15:34:50Z 2014-10-09T15:34:50Z 2009 Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации / Ю.Н. Подрезов, Н.Д. Рудык, В.И. Даниленко, Р.Ю. Кулагин, А.В. Решетов, Я.Е. Бейгельзимер // Физика и техника высоких давлений. — 2009. — Т. 19, № 4. — С. 101-110. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 62.20.Fe https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69248 Разработана методика анализа влияния температуры и степени одноосной деформации на твердость, основанная на измерении твердости в продольном сечении образца, испытанного на одноосное растяжение. Проведен комплекс исследований на титане технической чистоты в рекристаллизованном состоянии и после различных деформационных обработок. Изучено влияние температуры одноосного растяжения и степени деформации на значение твердости образцов, находящихся в различных структурных состояниях. Розроблено методику аналізу впливу температури і ступеня одновісної деформації на твердість. Методика заснована на вимірюванні твердості в подовжньому перетині зразка після його випробування на одновісне розтягування. Проведено комплекс досліджень на титані технічної чистоти в рекристалізованому стані і після різних деформаційних обробок. Досліджено вплив температури одновісного розтягування і ступеня деформації на значення твердості зразків, які знаходяться в різних структурних станах. A technique of analysis of uniaxial deformation level and temperature influence on hardness is developed. The technique is based on hardness measuring in longitudinal crosssection of specimen previously subjected to uniaxial tension. A series of investigations of commercially pure titanium both in recrystallized state and after various deformation treatments were carried out. Both temperature of uniaxial tension and deformation level influence on hardness value of specimens in different structural states were investigated. ru Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Физика и техника высоких давлений Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации Твердість деформованого титану, отриманого різними деформаційними схемами Hardness of deformed titanium produced by different deformation schemes Article published earlier |
| spellingShingle | Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации Подрезов, Ю.Н. Рудык, Н.Д. Даниленко, В.И. Кулагин, Р.Ю. Решетов, А.В. Бейгельзимер, Я.Е. |
| title | Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации |
| title_alt | Твердість деформованого титану, отриманого різними деформаційними схемами Hardness of deformed titanium produced by different deformation schemes |
| title_full | Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации |
| title_fullStr | Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации |
| title_full_unstemmed | Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации |
| title_short | Твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации |
| title_sort | твердость деформированного титана, полученного разными схемами деформации |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69248 |
| work_keys_str_mv | AT podrezovûn tverdostʹdeformirovannogotitanapolučennogoraznymishemamideformacii AT rudyknd tverdostʹdeformirovannogotitanapolučennogoraznymishemamideformacii AT danilenkovi tverdostʹdeformirovannogotitanapolučennogoraznymishemamideformacii AT kulaginrû tverdostʹdeformirovannogotitanapolučennogoraznymishemamideformacii AT rešetovav tverdostʹdeformirovannogotitanapolučennogoraznymishemamideformacii AT beigelʹzimerâe tverdostʹdeformirovannogotitanapolučennogoraznymishemamideformacii AT podrezovûn tverdístʹdeformovanogotitanuotrimanogoríznimideformacíinimishemami AT rudyknd tverdístʹdeformovanogotitanuotrimanogoríznimideformacíinimishemami AT danilenkovi tverdístʹdeformovanogotitanuotrimanogoríznimideformacíinimishemami AT kulaginrû tverdístʹdeformovanogotitanuotrimanogoríznimideformacíinimishemami AT rešetovav tverdístʹdeformovanogotitanuotrimanogoríznimideformacíinimishemami AT beigelʹzimerâe tverdístʹdeformovanogotitanuotrimanogoríznimideformacíinimishemami AT podrezovûn hardnessofdeformedtitaniumproducedbydifferentdeformationschemes AT rudyknd hardnessofdeformedtitaniumproducedbydifferentdeformationschemes AT danilenkovi hardnessofdeformedtitaniumproducedbydifferentdeformationschemes AT kulaginrû hardnessofdeformedtitaniumproducedbydifferentdeformationschemes AT rešetovav hardnessofdeformedtitaniumproducedbydifferentdeformationschemes AT beigelʹzimerâe hardnessofdeformedtitaniumproducedbydifferentdeformationschemes |