От гидроэкструзии к барокриодеформированию

Рассмотрены особенности условий деформирования металлов при гидроэкструзии (ГЭ) и барокриодеформировании (БКД), роль этих условий в формировании структуры и характере свойств, приобретаемых в результате такого деформирования. Показано, что для достижения высоких эксплуатационных характеристик при де...

Повний опис

Збережено в:

Бібліографічні деталі
Опубліковано в: :	Физика и техника высоких давлений
Дата:	2013
Автор:	Хаймович, П.А.
Формат:	Стаття
Мова:	Russian
Опубліковано:	Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України 2013
Онлайн доступ:	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69607
Теги:	Додати тег Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:	От гидроэкструзии к барокриодеформированию / П.А. Хаймович // Физика и техника высоких давлений. — 2013. — Т. 23, № 1. — С. 56-67. — Бібліогр.: 31 назв. — рос.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-69607
record_format	dspace
spelling	Хаймович, П.А. 2014-10-17T07:01:51Z 2014-10-17T07:01:51Z 2013 От гидроэкструзии к барокриодеформированию / П.А. Хаймович // Физика и техника высоких давлений. — 2013. — Т. 23, № 1. — С. 56-67. — Бібліогр.: 31 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 62.20.Fe, 81.40.− https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69607 Рассмотрены особенности условий деформирования металлов при гидроэкструзии (ГЭ) и барокриодеформировании (БКД), роль этих условий в формировании структуры и характере свойств, приобретаемых в результате такого деформирования. Показано, что для достижения высоких эксплуатационных характеристик при деформировании металлов важным является выполнение одновременно обоих условий − наличия сил всестороннего сжатия и проведения деформирования при криогенных температурах. Розглянуто особливості умов деформування металів при гідроекструзії (ГЕ) і барокріодеформуванні (БКД), роль цих умов у формуванні структури і характері властивостей, придбаних в результаті такого деформування. Показано, що для досягнення високих характеристик металів при їх деформуванні важливим є наявність обох умов − сил всебічного стиснення і проведення деформування за кріогенних температурах. A distinctive feature of hydroextrusion, which is widely used today to improve the properties and deformation of metals and alloys, is that prior to deformation, the material is subjected to uniform compression, at which the subsequent deformation occurs. Both traditional hydroextrusion and new extrusion-based methods of metal processing can not be used at cryogenic temperatures. At the same time, at deep cooling, when processes of dynamic recovery are depressed, we can expect maximum possible concentration of defects and related high density of interfaces. In the present work, schemes similar to hydroextrusion are described, where the deformable object is also compressed prior to beginning of deformation, but these conditions are realized at cryogenic temperatures. The presented results of such exposure of some metals and alloys indicate the possibility of increase in their thermal stability by lowering of the temperature of deformation. Ultrafine structure, which provides high mechanical properties, can be obtained at low degrees of deformation. The defect structures of high regularity were obtained, which are not observed in other types of deformation. The conclusion on the expediency of expanding the researches in this direction has been made. ru Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Физика и техника высоких давлений От гидроэкструзии к барокриодеформированию From hydroextrusion to barocryodeformation Article published earlier
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
title	От гидроэкструзии к барокриодеформированию
spellingShingle	От гидроэкструзии к барокриодеформированию Хаймович, П.А.
title_short	От гидроэкструзии к барокриодеформированию
title_full	От гидроэкструзии к барокриодеформированию
title_fullStr	От гидроэкструзии к барокриодеформированию
title_full_unstemmed	От гидроэкструзии к барокриодеформированию
title_sort	от гидроэкструзии к барокриодеформированию
author	Хаймович, П.А.
author_facet	Хаймович, П.А.
publishDate	2013
language	Russian
container_title	Физика и техника высоких давлений
publisher	Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
format	Article
title_alt	From hydroextrusion to barocryodeformation
description	Рассмотрены особенности условий деформирования металлов при гидроэкструзии (ГЭ) и барокриодеформировании (БКД), роль этих условий в формировании структуры и характере свойств, приобретаемых в результате такого деформирования. Показано, что для достижения высоких эксплуатационных характеристик при деформировании металлов важным является выполнение одновременно обоих условий − наличия сил всестороннего сжатия и проведения деформирования при криогенных температурах. Розглянуто особливості умов деформування металів при гідроекструзії (ГЕ) і барокріодеформуванні (БКД), роль цих умов у формуванні структури і характері властивостей, придбаних в результаті такого деформування. Показано, що для досягнення високих характеристик металів при їх деформуванні важливим є наявність обох умов − сил всебічного стиснення і проведення деформування за кріогенних температурах. A distinctive feature of hydroextrusion, which is widely used today to improve the properties and deformation of metals and alloys, is that prior to deformation, the material is subjected to uniform compression, at which the subsequent deformation occurs. Both traditional hydroextrusion and new extrusion-based methods of metal processing can not be used at cryogenic temperatures. At the same time, at deep cooling, when processes of dynamic recovery are depressed, we can expect maximum possible concentration of defects and related high density of interfaces. In the present work, schemes similar to hydroextrusion are described, where the deformable object is also compressed prior to beginning of deformation, but these conditions are realized at cryogenic temperatures. The presented results of such exposure of some metals and alloys indicate the possibility of increase in their thermal stability by lowering of the temperature of deformation. Ultrafine structure, which provides high mechanical properties, can be obtained at low degrees of deformation. The defect structures of high regularity were obtained, which are not observed in other types of deformation. The conclusion on the expediency of expanding the researches in this direction has been made.
issn	0868-5924
url	https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/69607
citation_txt	От гидроэкструзии к барокриодеформированию / П.А. Хаймович // Физика и техника высоких давлений. — 2013. — Т. 23, № 1. — С. 56-67. — Бібліогр.: 31 назв. — рос.
work_keys_str_mv	AT haimovičpa otgidroékstruziikbarokriodeformirovaniû AT haimovičpa fromhydroextrusiontobarocryodeformation
first_indexed	2025-11-26T00:06:49Z
last_indexed	2025-11-26T00:06:49Z
_version_	1850591550135861248
fulltext	Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 © П.А. Хаймович, 2013 PACS: 62.20.Fe, 81.40.−z П.А. Хаймович ОТ ГИДРОЭКСТРУЗИИ К БАРОКРИОДЕФОРМИРОВАНИЮ Национальный научный центр «Харьковский физико-технический институт» ул. Академическая, 1, г. Харьков, 61108, Украина Статья поступила в редакцию 24 ноября 2012 года Рассмотрены особенности условий деформирования металлов при гидроэкструзии (ГЭ) и барокриодеформировании (БКД), роль этих условий в формировании струк- туры и характере свойств, приобретаемых в результате такого деформирования. Показано, что для достижения высоких эксплуатационных характеристик при деформировании металлов важным является выполнение одновременно обоих ус- ловий − наличия сил всестороннего сжатия и проведения деформирования при криогенных температурах. Ключевые слова: гидроэкструзия, всестороннее сжатие, барокриодеформирова- ние, криогенные температуры, металлы, прочность, пластичность Розглянуто особливості умов деформування металів при гідроекструзії (ГЕ) і ба- рокріодеформуванні (БКД), роль цих умов у формуванні структури і характері вла- стивостей, придбаних в результаті такого деформування. Показано, що для до- сягнення високих характеристик металів при їх деформуванні важливим є наяв- ність обох умов − сил всебічного стиснення і проведення деформування за кріоген– них температурах. Ключові слова: гідроекструзія, всебічне стиснення, барокріодеформування, кріог- енні температури, метали, міцність, пластичність Обычно ГЭ рассматривается как один из распространенных видов дефор- мирования материалов, в первую очередь металлов и сплавов, с целью изме- нения их свойств или формы. Так, например, в Большом Российском энцик- лопедическом словаре гидроэкструзия определяется как «обработка метал- лов давлением, при которой заготовка, помещенная в замкнутый контейнер, выдавливается через канал матрицы воздействием на нее жидкости высоко- го давления». В действительности не совсем правильно считать ГЭ просто одним из вариантов деформирования. Продавливание материала через мат- рицу, происходящее при ГЭ, может осуществляться и без наличия промежу- точной передающей давление среды, что подтверждается многовековой ис- торией. Главная особенность ГЭ состоит в том, что она характеризуется особыми условиями деформирования − а именно до начала деформирования Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 57 заготовка подвергается всестороннему сжатию. По схеме, приведенной на рис. 1,а, уровень гидростатического давления, достигаемого до начала про- прессовывания заготовки, однозначно определяется пределом текучести ее материала. Пока он не будет достигнут в зоне контакта с матрицей, заготов- ка продавливаться через матрицу не начнет. Такая схема успешно использу- ется в практике, в производстве. Родоначальником ее был П. Бриджмен [1], в СССР эти работы были продолжены В.Ф. Верещагиным с сотрудниками, а затем ведущей организацией в области гидроэкструзии стал ДонФТИ, где поиски новых форм применения гидроэкструзии продолжаются по сей день [2−4]. Особые условия деформирования, имеющие место при ГЭ, приводят к формированию таких структур, которые иным образом не реализуемы [5]. При ГЭ достаточно пластичных материалов не только исключается появле- ние микронесплошностей в результате деформирования, но, более того, имеет место залечивание имеющихся в металле микротрещин, пор и т.п. [6]. а б Гидроэкструзия обеспечивает высокую однородность приобретаемых ме- таллом высоких физико-механических характеристик по объему экструдата и устойчивость получаемых свойств, но, как и другие самые современные технологии, имеет определенные границы применимости. Одно из серьез- ных ограничений – невозможность реализации ГЭ при пониженных или криогенных температурах, т.е. тогда, когда применяемые в качестве среды, передающей давление, жидкости, затвердевая, перестают выполнять эту функцию. В то же время начавшиеся еще в первой трети прошлого века ра- боты по исследованию свойств металлов, претерпевших деформирование при криогенных температурах, показали высокую эффективность пониже- Рис. 1. Схемы гидроэкструзии: а − общий случай гидроэкструзии, б − частный случай гидроэкструзии Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 58 ния температуры деформирования. В металле при этом формируются струк- туры высокой дисперсности, что приводит, в частности, к таким уровням упрочнения металла, которые в случае деформирования при комнатной или повышенных температурах не достижимы [7−9]. При криогенных темпера- турах осуществляют прокатку, ковку, волочение и др. В последнее время деформирование в условиях низких температур иногда стали называть об- щим термином криодеформирование [10]. По аналогии естественно было бы деформирование в условиях действия сил всестороннего (гидростатическо- го) сжатия (что, в частности, имеет место при ГЭ) называть бародеформиро- ванием (рис. 2). Рис. 2. Различные условия деформирования материалов Естественное желание объединить преимущества деформирования в ус- ловиях всестороннего сжатия с тем выигрышем в упрочнении, который дает понижение температуры деформирования в область криогенной, привело к разработке методов и устройств, позволяющих реализовать барокриодефор- мирование. Сюда можно отнести и кручение под давлением при криогенных температурах [11], и сжатие в обойме [12]. Но наиболее полно, конечно же, преимущества деформирования при низких температурах в условиях все- стороннего сжатия реализуются при низкотемпературной квазигидроэкстру- зии [13]. Именно она сегодня нередко именуется барокриодеформировани- ем. Фактически это аналог гидроэкструзии, но в качестве передающей дав- ление среды применяется не жидкость, а твердое тело, пластичность которо- го при низких температурах много выше пластичности экструдируемого ме- талла или сплава [14]. В канале цилиндра высокого давления, содержащем предназначенную для выдавливания заготовку, при этом создаются, естест- венно, не чисто гидростатические, а квазигидростатические условия, потому первоначально этот метод и был назван низкотемпературной квазигидроэкс- трузией. Реализация этого вида деформирования потребовала разработки и создания специализированных устройств, а затем, для упрощения, − низко- температурных приставок к промышленным прессам [15−17]. В сравнении с низкотемпературными прокаткой, волочением и другими обработками, где к деформируемому объекту не прикладываются силы все- Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 59 стороннего сжатия, преимущества БКД обнаруживаются как в том, что в приобретающем высокие уровни упрочнения металле отсутствует склон- ность к хрупкому разрушению, так и в повышенной термоустойчивости соз- данных структур, достигнутых свойств, что определяется совокупностью условий деформирования и параметров последеформационного отогрева [18]. При этом могут наблюдаться такие изменения свойств и структуры ма- териала, которые в других условиях деформирования нереализуемы, что ил- люстрирует, например, электронная микроскопия поликристаллической ме- ди, подвергнутой прокатке (рис. 3) [19] и квазигидроэкструзии (рис. 4) [20]. В случае квазигидроэкструзии, в отличие от прокатки, с понижением темпе- ратуры деформирования в меди обнаруживается формирование упорядочен- ной, регулярной структуры, тем более дисперсной, чем ниже температура экструдирования (рис. 4,в−д). а б в Высокоугловые развороты при наличии всестороннего сжатия затрудне- ны. В противном случае потребовалась бы дополнительная работа против внешних сил, обеспечивающих всестороннее сжатие экструдируемого тела. Пластическая деформация кристаллитов металла в этих условиях идет с не- значительной разориентацией близко расположенных слоев с чередующим- ся при этом знаком разориентации, что подтверждается микродифракцион- ными исследованиями. Наблюдаемая дефектная структура представляет со- бой дислокационные стенки чередующегося знака, равноотстоящие друг от Рис. 3. Структура поликристаллической меди, прокатанной при 300 (а), 77 (б) и 20.4 K (в) [19] Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 60 а б в г д друга, характеризующиеся регулярным, периодическим расположением [20]. Фактор понижения температуры экструдирования важен потому, что при этом подавляются процессы динамического возврата, что предопределя- ет накопление в материале максимально возможной концентрации дефектов, приводящее при дальнейшем отеплении до комнатной температуры к обра- зованию слоистой, регулярной, стабильной структуры. Термическая устойчивость механических характеристик квазигидроэкс- трудированной при низких температурах меди несколько выше, чем после низкотемпературной прокатки. Обращает на себя внимание необычный ха- рактер пластической деформации при испытаниях на растяжение образцов, полученных из меди, экструдированной при 77 и 20.4 K. Они упруго дефор- Рис. 4. Структура поликри- сталлической меди, квази- гидроэкструдированной при 300 (а), 190 (б), 125 (в), 77 (г) и 20.4 K (д) [20] Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 61 мируются до напряжений в 700−720 MPa, после чего напряжение лавинооб- разно сбрасывается до 450−480 MPa, и дальнейшая пластическая деформа- ция происходит в образовавшейся шейке, причем разрыв происходит при напряжениях до 500 MPa. Парадоксальная ситуация, заключающаяся в том, что предел текучести металла значительно превосходит предел прочности, имеет свое объяснение. Способностью упруго деформироваться вплоть до упомянутых выше 700−720 MPa обладает сформировавшаяся при низкотемпературной квази- гидроэкструзии описанная выше регулярная структура (рис. 4,г,д). Но при достижении предела текучести, как показали электронно-микроскопические исследования, в наиболее слабом месте образца происходит лавинообразная перестройка регулярной структуры в ячеистую, не способную выдерживать столь большие напряжения, как регулярная. В этой ячеистой структуре и протекает вся дальнейшая деформация вплоть до разрушения (рис. 5) [21]. а б Рис. 5. Структура поликристаллической меди, квазигидроэкструдированной при 77 K на 60% и подвергнутой растяжению при 300 K до образования шейки: а – в зоне шейки, б – вдали от шейки [21] На возможность существования таких регулярных структур уже обраща- лось внимание [22]; высказывалось также предположение, что особенности дислокационного строения и взаимного расположения субграниц могут служить структурной причиной термической и механической устойчивости таких объектов. Пластическое деформирование при криогенных температурах в усло- виях всестороннего сжатия оказалось эффективным методом повышения физико-механических характеристик не только таких пластичных металлов, как медь, но и широкого круга конструкционных материалов, в том числе с ограниченным запасом пластичности. Большой цикл работ, выполненных на стали Х18Н10Т, показал ее способность упруго деформироваться вплоть до напряжений 1.8−2.0 GPa без склонности к хрупкому разрушению после БКД (путем низкотемпературной квазигидроэкструзии) и специальных термооб- работок [23]. При этом наблюдался практически полный переход исходного аустенита в высокодисперсный мартенсит. Этот экспериментальный факт Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 62 потребовал специального исследования, поскольку известно, что наличие сил всестороннего сжатия тормозит γ−α-переход, протекающий с некоторым увеличением объема. Как оказалось, переход в основном имеет место тогда, когда заготовка уже прошла фильеру, т.е. вышла из камеры высокого давле- ния, но еще пребывает при криогенной температуре [24]. Не менее важным оказалось и то, что имеет место и высокая термоустой- чивость свойств деформированной таким образом стали, упруго деформи- рующейся при 500°С до напряжений 1.5−1.6 GPa [25]. Высокая дисперсность дефектной структуры, формирующейся при БКД, оказалась важной предпосылкой и для повышения характеристик стали Х18Н10Т в аустенитном состоянии. Так, в процессе проведения обратного α–γ-перехода в специальных условиях удалось в 4−5 раз (с 0.2−0.22 до 1.0−1.1 GPа) поднять предел текучести стали в аустенитном состоянии при сохранении высокой пластичности [26]. Примером применения низкотемпературного деформирования для повы- шения свойств материала в области высоких температур может служить осуществление БКД при 77 K сплава PЕ-16 (Нимоник), предназначенного для изделий, работающих при высоких (до 750°С) температурах. БКД по- зволило значительно повысить прочностные характеристики (особенно пре- дел текучести), измеренные при комнатной температуре, и сохранить более чем полуторакратный рост предела текучести в области предельных темпе- ратур эксплуатации этого сплава [27]. Эффективность описанной схемы БКД как способа повышения физико- механических характеристик обнаружилась на многих металлах и сплавах, однако применение этой схемы для обработки низкопластичных материалов встретило трудности. Экструдируемые заготовки теряют сплошность, рас- трескиваются при выходе из матрицы. Выход подсказали приемы классиче- ской гидроэкструзии, имеющей в своем арсенале такую форму воздействия, как гидроэкструзия с противодавлением [28]. Зависимости предельной пластичности от давления для низкопластичных материалов характеризуются так называемым порогом пластичности, т.е. таким уровнем прилагаемых к деформируемому телу сил всестороннего сжатия, при превышении которого материал обнаруживает пластичность, тем большую, чем выше приложенное давление (рис. 6) [29]. Такие условия можно реализовать, применив схему, представленную на рис. 1,б. Продав- ливание заготовки через матрицу осуществляется за счет разницы давлений в рабочем цилиндре и присоединяемой к нему камере противодавления. Чем более высокий уровень давления мы изначально обеспечим в этой камере, тем при более высоком давлении в рабочем цилиндре начнется продавлива- ние заготовки через матрицу. Иными словами, появляется возможность пе- реместиться по шкале давлений вправо, преодолеть пороговое значение давления (см. рис. 6), выше которого материал начинает обнаруживать пластичность. Применение этого подхода в случае БКД, т.е. при криоген- ных температурах, где в качестве рабочей среды используется твердое тело, Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 63 потребовало новых технических решений, но оказалось вполне реализуемым [30]. Такую схему осуществления БКД , позволившую задавать в достаточно широких пределах стартовое давление, при котором начинался процесс экс- трудирования, можно рассматривать как общий случай БКД (в отличие от деформирования по схеме, показанной на рис. 1,а, где стартовое давление начала экструдирования однозначно определяется пределом текучести мате- риала деформируемой заготовки). Схему, изображенную на рис. 1,а, назы- вают частным случаем БКД. Эффективность применения общего случая БКД для низкопластичных металлов иллюстрируют рис. 7 и 8 [31]. Одним из преимуществ применения общего случая БКД является то, что он может благотворно влиять и на материалы с достаточным запасом пла- стичности, но относительно низким уровнем прочности. Сталь Х18Н10Т, подвергнутая БКД с противодавлением всего на 10−15% (е ~ 0.15), обнаружи- ла такой уровень упрочнения, который не достигался при БКД в отсутствие а б Рис. 7. Барокриодеформирование пальцевой стали ст50 при 77 K: а − частный слу- чай, упрочнение 10−15%; б − общий случай (противодавление ~ 3 kbar), упрочне- ние 50−70% при отсутствии нарушений сплошности Рис. 6. Зависимость предельной пла- стичности ε при разрыве в условиях все- стороннего давления Р Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 64 а б противодавления во всем доступном диапазоне степеней деформации. Имея в исходном состоянии предел текучести менее 250 MPa, в результате де- формирования с применением общего случая БКД сталь оказалась способ- ной непосредственно после БКД упруго деформироваться вплоть до напря- жений 1.6−1.7 GPa, а после специальной термообработки предел текучести этой стали достиг 2.4−2.5 GPa, (причем без склонности к хрупкому разру- шению), поперечное сужение в шейке при разрыве достигало 80−90% (тем- пература испытания − комнатная) [30]. Электронно-микроскопические ис- следования показали, что и в этом случае, несмотря на столь небольшую де- формацию при БКД, в стали имел место практически полный γ–α-переход, а размер фрагментов структуры составлял 0.09−0.15 μm при их разориентации 6−8° и выше [32]. Заключение Осуществление деформирования металлов и сплавов в условиях всесто- роннего сжатия (примером чего в первую очередь являются гидроэкструзия и различные ее модернизированные виды) позволило добиться повышения их физико-механических характеристик и расширить круг материалов, чьи свойства, даже при низкой пластичности этих объектов, возможно сущест- венно повышать пластическим деформированием. Но, как следует из изло- женного выше, важнейшим фактором, способным повлиять на структуру и приобретаемые свойства, формирующиеся при гидроэкструдировании, явля- ется реализация деформирования при криогенных температурах, т.е. всесто- роннее сжатие и криогенная температура деформирования должны наличе- ствовать одновременно. Помимо дополнительного прироста прочностных Рис. 8. Барокриодеформирование гафния при 77 K: а − частный случай, б − общий случай (противодавление ~ 6 kbar) Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 65 характеристик важным результатом оказывается возможность понижением температуры деформирования металлов повышать их термоустойчивость. На некоторых металлах БКД приводит к формированию регулярных де- фектных структур, определяющих специфические упругопластические ха- рактеристики. Обнаружилась и возможность получать в стали при общем случае БКД (БКД с противодавлением) при весьма малых деформациях (е ~ 0.15) ультрамелкодисперсную структуру, обеспечивающую соответственно высо- кие механические характеристики. Изложенное выше позволяет считать ра- зумным расширение и углубление исследований в этом направлении. 1. П. Бриджмен, Исследования больших пластических деформаций и разрыва, Изд-во иностр. лит., Москва (1955). 2. Я.Е. Бейгельзимер, В.Н. Варюхин, Д.В. Орлов, С.Г. Сынков, Винтовая экструзия – процесс накопления деформации, ТЕАН, Донецк (2003). 3. Н.И. Матросов, В.В. Чишко, Н.Г. Кисель, Е.А. Павловская, Л.Ф. Сенникова, Э.А. Медведская, Тезисы 10-й Международной конференции «Высокие давле- ния – 2008. Фундаментальные и прикладные аспекты», 16−20 сентября 2008 г., Судак, с. 104. 4. В.А. Белошенко, В.Н. Варюхин, В.З. Спусканюк, Теория и практика гидроэкстру- зии, Наукова думка, Киев (2007). 5. Е.Д. Мартынов, В.И. Трефилов, С.А. Фирстов, ДАН СССР 176, 1276 (1967). 6. Д.К. Булычев, Б.И. Береснев, М.Г. Гайдуков, Е.Д. Мартынов, К.П. Родионов, Ю.Н. Рябинин, ФММ 18, 437 (1964). 7. И.А. Гиндин, М.Б. Лазарева, В.П. Лебедев, Я.Д. Стародубов, В.М. Мацевитый, В.И. Хоткевич, ФММ 24, 347 (1967). 8. Р.И. Гарбер, И.А. Гиндин, УФН 70, 57 (1960). 9. И.А. Гиндин, Я.Д. Стародубов, В.К. Аксенов, Металлофизика 2, № 2, 49 (1980). 10. И.С. Брауде, Н.Н. Гальцов, В.А. Москаленко, А.Р. Смирнов, ФНТ 37, 1307 (2011). 11. Т.М. Гапонцева, В.П. Пилюгин, М.В. Дегтярев, Л.М. Воронова, Т.И. Чащухина, А.М. Пацелов, Материалы ХХ Петербургских Чтений по проблемам прочности, 10−12 апреля 2012 г., СПб, с. 257−259. 12. Н.А. Кругликов, Б.И. Каменецкий, А.М. Власова, А.Ю. Волков, Материалы XIX Петербургских Чтений по проблемам прочности, СПб (2009), с. 226−228. 13. Я.Д. Стародубов, П.А.Хаймович, Проблемы прочности № 10, 116 (1975). 14. П.А. Хаймович, в кн.: Перспективные материалы, ТГУ, МИСиС (2009), т. 3, с. 363−406. 15. В.У. Асанов, И.А. Гиндин, С.Ф. Кравченко, Я.Д. Стародубов, П.А. Хаймович, С.Я. Чеканов, В.П. Яшин, А.с. СССР № 846304 (1978). 16. В.У. Асанов, П.А. Хаймович, А.с. СССР № 1026883 (1981). 17. В.У. Асанов, А.В. Мац, П.А. Хаймович, А.с. СССР № 1080292 (1982). 18. А.В. Мац, П.А. Хаймович, ФТВД 19, № 1, 69 (2009). 19. И.А. Гиндин, М.Б. Лазарева, В.П. Лебедев, Я.Д. Стародубов, ФММ 23, 138 (1967). Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 66 20. И.А. Гиндин, Я.Д. Стародубов, М.П. Старолат, П.А. Хаймович, ФММ 40, 403 (1975). 21. И.А. Гиндин, Я.Д. Стародубов, М.П. Старолат, П.А. Хаймович, ФММ 48, 1004 (1979). 22. В.А. Лихачев, В.В. Рыбин, ФТТ 18, 163 (1976). 23. И.М. Неклюдов, В.И. Соколенко, Я.Д. Стародубов, П.А. Хаймович, Патент Украины № 66649 (2006). 24. П.А. Хаймович, В.С. Хмелевская, И.А. Антошина, Е.Г. Замлер, Материалы V Международной конференции «Фазовые превращения и прочность кристал- лов», 17−21 ноября 2008 г., Черноголовка, с. 37. 25. П.А. Хаймович, Материалы ХVII Петербургских Чтений по проблемам прочно- сти, 10−12 апреля 2007 г., СПб, с. 139. 26. П.А. Хаймович, Патент Украины № 79726 (2007). 27. В.С .Оковит, П.А. Хаймович, Материалы 47 Международной конференции «Ак- туальные проблемы прочности», 1−5 июля 2008 г., Н. Новгород, с. 98−99. 28. Л.В. Прозоров, А.А. Костава, В.Д. Ревтов, Прессование металлов жидкостью высокого давления, Машиностроение, Москва (1972). 29. Б.И. Береснев, Е.В. Трушин, Процесс гидроэкструзии, Наука, Москва (1976). 30. П.А. Хаймович, Патент Украины № 75155 (2006). 31. П.А. Хаймович, Материалы 53 Международной конференции «Актуальные про- блемы прочности», 2−5 октября 2012 г., Витебск. 32. П.А. Хаймович, Материалы XLVI Международной конференция «Актуальные проблемы прочности», 15−17 октября 2007 г., Витебск, с. 46. P.A. Khaimovich FROM HYDROEXTRUSION TO BAROCRYODEFORMATION A distinctive feature of hydroextrusion, which is widely used today to improve the properties and deformation of metals and alloys, is that prior to deformation, the material is subjected to uniform compression, at which the subsequent deformation occurs. Both traditional hydroextrusion and new extrusion-based methods of metal processing can not be used at cryogenic temperatures. At the same time, at deep cooling, when processes of dynamic recovery are depressed, we can expect maximum possible concentration of de- fects and related high density of interfaces. In the present work, schemes similar to hy- droextrusion are described, where the deformable object is also compressed prior to be- ginning of deformation, but these conditions are realized at cryogenic temperatures. The presented results of such exposure of some metals and alloys indicate the possibility of increase in their thermal stability by lowering of the temperature of deformation. Ultra- fine structure, which provides high mechanical properties, can be obtained at low degrees of deformation. The defect structures of high regularity were obtained, which are not ob- served in other types of deformation. The conclusion on the expediency of expanding the researches in this direction has been made. Keywords: hydroextrusion, uniform, compression, barocryodeformation, cryogenic tem- peratures, metals, strength, ductility Физика и техника высоких давлений 2013, том 23, № 1 67 Fig. 1. Schemes of hydroextrusion: а − general case of hydroextrusion, б − special case of hydroextrusion Fig. 2. Different conditions of material deformation Fig. 3. The structure of polycrystalline copper rolled at 300 (а), 77 (б) and 20.4 K (в) [19] Fig. 4. The structure of polycrystalline copper, deformed by quasihydroextrusion at 300 (а), 190 (б), 125 (в), 77 (г) and 20.4 K (д) [20] Fig. 5. The structure of polycrystalline copper, deformed by quasihydroextrusion at 77 K to 60% and then deformed by tension at room temperature until a neck [21]: a – in the neck zone, б – far from the neck Fig. 6. Dependence of the limiting plasticity at break ε under hydrostatic pressure P Fig. 7. Barocryodeformation of steel st50 at 77 K: а − special case, hardening 10−15%; б − general case (backpressure ~ 3 kbar), hardening 50−70% without discontinuities Fig. 8. Barocryodeformation of Hf at 77 K: а − special case; б − general case (backpres- sure ~ 6 kbar)

От гидроэкструзии к барокриодеформированию

Репозитарії

Схожі ресурси