Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0
Исследовано влияние равноканального углового прессования (РКУП) по маршруту Bс титана ВТ1-0. Показано, что существует зависимость его механических характеристик от скорости деформации. При повышении скорости в исходном состоянии наблюдаются уменьшение прочностных и увеличение пластических характерис...
Saved in:
| Published in: | Физика и техника высоких давлений |
|---|---|
| Date: | 2006 |
| Main Authors: | , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України
2006
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70259 |
| 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: | Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 / А.И. Коршунов, И.И. Ведерникова, Л.В. Поляков, А.А. Смоляков, Т.Н. Кравченко, И.В. Коротченкова // Физика и техника высоких давлений. — 2006. — Т. 16, № 4. — С. 68-72. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859891709335306240 |
|---|---|
| author | Коршунов, А.И. Ведерникова, И.И. Поляков, Л.В. Смоляков, А.А. Кравченко, Т.Н. Коротченкова, И.В. |
| author_facet | Коршунов, А.И. Ведерникова, И.И. Поляков, Л.В. Смоляков, А.А. Кравченко, Т.Н. Коротченкова, И.В. |
| citation_txt | Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 / А.И. Коршунов, И.И. Ведерникова, Л.В. Поляков, А.А. Смоляков, Т.Н. Кравченко, И.В. Коротченкова // Физика и техника высоких давлений. — 2006. — Т. 16, № 4. — С. 68-72. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Физика и техника высоких давлений |
| description | Исследовано влияние равноканального углового прессования (РКУП) по маршруту Bс титана ВТ1-0. Показано, что существует зависимость его механических характеристик от скорости деформации. При повышении скорости в исходном состоянии наблюдаются уменьшение прочностных и увеличение пластических характеристик, после 1, 4 и 8 проходов − наоборот, увеличение прочностных и уменьшение пластических свойств. Установлено, что с ростом количества проходов РКУП и степени деформации коэффициент скоростной чувствительности увеличивается.
The influence of equal-channel angular pressing (ECAP) of titanium VT1-0 by route BC has been investigated. Mechanical properties of VT1-0 were shown to be sensitive to the strain rate. As the strain rate increases, in the as-received condition, strength and plasticity were observed to decrease and increase, respectively, whereas after 1, 4 and 8 passes the strength properties are observed to increase and plastic to decrease. The strain rate sensitivity coefficient was found to grow with the number of ECAP passes and strain growth.
|
| first_indexed | 2025-12-07T15:54:02Z |
| format | Article |
| fulltext |
Физика и техника высоких давлений 2006, том 16, № 4
68
PACS: 62.20.–x
А.И. Коршунов, И.И. Ведерникова, Л.В. Поляков, А.А. Смоляков,
Т.Н. Кравченко, И.В. Коротченкова
ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ КОЛИЧЕСТВА ЦИКЛОВ
РАВНОКАНАЛЬНОГО УГЛОВОГО ПРЕССОВАНИЯ
НА СКОРОСТНУЮ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ТИТАНА ВТ1-0
Российский федеральный ядерный центр – ВНИИЭФ
пр. Мира, 37, г. Саров, Нижегородская обл., 607190, Россия
E-mail: korshun1@sar.ru
Исследовано влияние равноканального углового прессования (РКУП) по маршруту
BC титана ВТ1-0. Показано, что существует зависимость его механических ха-
рактеристик от скорости деформации. При повышении скорости в исходном со-
стоянии наблюдаются уменьшение прочностных и увеличение пластических ха-
рактеристик, после 1, 4 и 8 проходов − наоборот, увеличение прочностных и
уменьшение пластических свойств. Установлено, что с ростом количества прохо-
дов РКУП и степени деформации коэффициент скоростной чувствительности
увеличивается.
Введение
Процесс РКУП нашел широкое применение как один из методов получе-
ния материалов с мелкодисперсным зерном и, как следствие, с уникальными
механическими свойствами [1]. При РКУП течение материала, особенно в
зоне пересечения каналов, происходит при различных скоростях деформа-
ции [2]. При моделировании процессов с реализацией больших пластиче-
ских деформаций, в частности процесса РКУП, влияние скорости деформа-
ции пластического течения как правило учитывается через коэффициент
скоростной чувствительности, определяемый экспериментально при ступен-
чатом изменении скорости [3]. Далее неявно подразумевается, что этот ко-
эффициент остается постоянным и не зависит от степени деформации.
В настоящей работе проведены эксперименты, позволяющие определить
коэффициент скоростной чувствительности в зависимости от степени ис-
тинной деформации. Эксперименты проведены в диапазоне скоростей де-
формации от 6.2·10−5 до 6.2·10−2 s−1, что соответствует условиям, при кото-
рых протекает процесс РКУП.
Физика и техника высоких давлений 2006, том 16, № 4
69
Методика исследований
В качестве материала для исследований был выбран титан ВТ1-0 в виде
листа толщиной 8 mm.
Заготовки для РКУП с размерами 8 × 8 × 60 mm вырезали из листа таким
образом, чтобы сторона заготовки размером 60 mm была ориентирована
вдоль направления проката. Верх листа при РКУП был ориентирован в сторо-
ну выходного канала штампа. Пересечение входного и выходного каналов
выполнено под углом 90°. Направление прессования совпадало с направлением
проката. Поворот заготовки при прессовании по схеме ВС выполняли по часо-
вой стрелке, если смотреть на заготовку со стороны приложения нагрузки.
РКУП титана ВТ1-0 проводили при температуре 450°C со скоростью пе-
ремещения пуансона 50 mm/min, выдавливание из горизонтального канала
осуществляли медью. Для предотвращения схватывания и уменьшения тре-
ния между титаном и сталью на титановые образцы наносили медное галь-
ваническое покрытие. При прессовании использовали смазку РАНОЛ-03.
Из исходных титановых заготовок, а также заготовок после 1, 4 и 8 цик-
лов РКУП по схеме ВС для испытаний на растяжение вырезали стандартные
пятикратные образцы диаметром 4 mm. Растяжение проводили при темпера-
туре 450°C в диапазоне скоростей деформации от 6.2·10−5 до 6.2·10−2 s−1.
Результаты исследований и их анализ
В результате исследований для титана ВТ1-0 в исходном состоянии и по-
сле 1, 4 и 8 проходов по схеме ВС при различных скоростях деформации оп-
ределяли механические характеристики при растяжении: предел прочности
σв, условный предел текучести σ0.2, относительное удлинение после разрыва
δ5 и относительное сужение после разрыва ψ. На рис. 1 показаны зависимо-
сти полученных характеристик от количества проходов РКУП для изучае-
мых скоростей деформации.
Как следует из приведенных данных, для титана ВТ1-0 существует зави-
симость механических характеристик от скорости деформации. При увели-
чении скорости в исходном состоянии наблюдаются незначительные
уменьшение прочностных и увеличение пластических характеристик, после
1, 4 и 8 проходов − наоборот, увеличение прочностных и уменьшение пла-
стических свойств. После 8 проходов зависимость характеристик прочности
и относительного удлинения от скорости особо значима в интервале скоро-
стей 10−5−10−3 s−1, где прочностные характеристики изменяются в 1.5 раза, а
удлинение – в 3 раза.
Для исследуемого титана в исходном состоянии и после 8 проходов
РКУП при различных скоростях деформации построены истинные диаграм-
мы деформирования, показанные на рис. 2. При их построении участок диа-
грамм после локализации формоизменения аппроксимировался степенной
функцией
Физика и техника высоких давлений 2006, том 16, № 4
70
а б
в г
Рис. 1. Зависимость предела прочности σв (а), условного предела текучести σ0.2 (б),
относительного удлинения после разрыва δ5 (в), относительного сужения после
разрыва ψ (г) титана ВТ1-0 от количества проходов РКУП n для различных скоро-
стей деформации ε , s−1: −○− − 6.2·10−5, −□− − 1.2·10−3, −∆− − 6.2·10−2
а б
Рис. 2. Истинные диаграммы деформирования титана ВТ1-0 в исходном состоянии
(а) и после 8 циклов РКУП по схеме BC (б) для различных скоростей деформации
ε , s−1: −○− − 6.2·10−5, −□− − 1.2·10−3, −∆− − 6.2·10−2
Физика и техника высоких давлений 2006, том 16, № 4
71
0.2
b
i i ia eσ = σ + ,
где σ0.2 – условный предел текучести;
a и b – константы, зависящие от ско-
рости деформации.
Для оценки скоростной чувстви-
тельности исследуемого материала
использовали коэффициент [3]:
2 1
2 1
lg( )
lg( )
i im σ σ=
ε ε
,
где 2ε > 1ε − скорости деформации;
σi2 > σi1 − соответствующие этим ско-
ростям истинные напряжения для одной
и той же истинной деформации.
Зависимость коэффициента скоростной чувствительности от степени де-
формации для исходного состояния и после 8 проходов РКУП приведена
на рис. 3. Для получения этой зависимости использовали истинные диа-
граммы деформирования, полученные при скорости деформации 6.2·10−5 и
6.2·10−2 s−1.
Результаты показывают, что для титана ВТ1-0 с увеличением количества
проходов РКУП и степени деформации коэффициент скоростной чувстви-
тельности возрастет.
Заключение
1. Существует скоростная чувствительность всех стандартных механиче-
ских характеристик титана ВТ1-0, которая значимо проявляется уже после 1
цикла РКУП.
2. Коэффициент скоростной чувствительности для титана ВТ1-0 увели-
чивается с ростом числа циклов РКУП и повышением степени истинной де-
формации.
Данные исследования выполнены в рамках проекта CRDF T2-0197.
1. Р.З. Валиев, И.В. Александров, Наноструктурные материалы, полученные ин-
тенсивной пластической деформацией, Логос, Москва (2000).
2. P.N. Nizovtsev, A.A. Smolyakov, V.P. Solovyev, A.I. Korshunov, L.V. Poliakov,
International conference on novel composite materials «Nanocomposites-2004»,
Sochi, Russia (2004).
3. О.А. Кайбышев, Сверхпластичность промышленных сплавов, Металлургия,
Москва (1984).
Рис. 3. Зависимость коэффициента ско-
ростной чувствительности m для титана
ВТ1-0 в исходном состоянии (кривая 1)
и после 8 циклов РКУП по схеме ВС
(кривая 2) от степени деформации ei
Физика и техника высоких давлений 2006, том 16, № 4
72
A.I. Korshunov, I.I. Vedernikova, L.V. Polyakov, A.A. Smolyakov, T.N. Kravchenko,
I.V. Korotchenkova
EFFECTS OF THE NUMBER OF EQUAL-CHANNEL ANGULAR
PRESSING PASSES ON THE STRAIN RATE SENSITIVITY
OF TITANIUM VT1-0
The influence of equal-channel angular pressing (ECAP) of titanium VT1-0 by route BC
has been investigated. Mechanical properties of VT1-0 were shown to be sensitive to the
strain rate. As the strain rate increases, in the as-received condition, strength and plastic-
ity were observed to decrease and increase, respectively, whereas after 1, 4 and 8 passes
the strength properties are observed to increase and plastic to decrease. The strain rate
sensitivity coefficient was found to grow with the number of ECAP passes and strain
growth.
Fig. 1. Tensile strength σв (а), conventional yield strength σ0.2 (б), elongation at rupture
δ5 (в), contraction after rupture ψ (г) of titanium VT1-0 as functions of the number of
ECAP passes n for different strain rates ε , s−1: −○− − 6.2·10−5, −□− − 1.2·10−3, −∆− −
6.2·10−2
Fig. 2. True deformation curves of as-received titanium VT1-0 (а) and after 8 ECAP
passes by route BC (б) for different strain rates ε , s−1: −○− − 6.2·10−5, −□− − 1.2·10−3,
−∆− − 6.2·10−2
Fig. 3. Strain rate sensitivity coefficient m as a function of strain ei for titanium VT1-0 in
the as-received condition (curve 1) and after 8 ECAP passes by route BC (curve 2)
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-70259 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0868-5924 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T15:54:02Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Коршунов, А.И. Ведерникова, И.И. Поляков, Л.В. Смоляков, А.А. Кравченко, Т.Н. Коротченкова, И.В. 2014-11-01T16:07:37Z 2014-11-01T16:07:37Z 2006 Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 / А.И. Коршунов, И.И. Ведерникова, Л.В. Поляков, А.А. Смоляков, Т.Н. Кравченко, И.В. Коротченкова // Физика и техника высоких давлений. — 2006. — Т. 16, № 4. — С. 68-72. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. 0868-5924 PACS: 62.20.–x https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70259 Исследовано влияние равноканального углового прессования (РКУП) по маршруту Bс титана ВТ1-0. Показано, что существует зависимость его механических характеристик от скорости деформации. При повышении скорости в исходном состоянии наблюдаются уменьшение прочностных и увеличение пластических характеристик, после 1, 4 и 8 проходов − наоборот, увеличение прочностных и уменьшение пластических свойств. Установлено, что с ростом количества проходов РКУП и степени деформации коэффициент скоростной чувствительности увеличивается. The influence of equal-channel angular pressing (ECAP) of titanium VT1-0 by route BC has been investigated. Mechanical properties of VT1-0 were shown to be sensitive to the strain rate. As the strain rate increases, in the as-received condition, strength and plasticity were observed to decrease and increase, respectively, whereas after 1, 4 and 8 passes the strength properties are observed to increase and plastic to decrease. The strain rate sensitivity coefficient was found to grow with the number of ECAP passes and strain growth. Данные исследования выполнены в рамках проекта CRDF T2-0197. ru Донецький фізико-технічний інститут ім. О.О. Галкіна НАН України Физика и техника высоких давлений Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 Дослідження впливу кількості циклів рівноканального кутового пресування на швидкісну чутливість титану ВТ1-0 Effects of the number of equalchannel angular pressing passes on the strain rate sensitivity of titanium VT1-0 Article published earlier |
| spellingShingle | Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 Коршунов, А.И. Ведерникова, И.И. Поляков, Л.В. Смоляков, А.А. Кравченко, Т.Н. Коротченкова, И.В. |
| title | Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 |
| title_alt | Дослідження впливу кількості циклів рівноканального кутового пресування на швидкісну чутливість титану ВТ1-0 Effects of the number of equalchannel angular pressing passes on the strain rate sensitivity of titanium VT1-0 |
| title_full | Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 |
| title_fullStr | Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 |
| title_full_unstemmed | Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 |
| title_short | Исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана ВТ1-0 |
| title_sort | исследование влияния количества циклов равноканального углового прессования на скоростную чувствительность титана вт1-0 |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/70259 |
| work_keys_str_mv | AT koršunovai issledovanievliâniâkoličestvaciklovravnokanalʹnogouglovogopressovaniânaskorostnuûčuvstvitelʹnostʹtitanavt10 AT vedernikovaii issledovanievliâniâkoličestvaciklovravnokanalʹnogouglovogopressovaniânaskorostnuûčuvstvitelʹnostʹtitanavt10 AT polâkovlv issledovanievliâniâkoličestvaciklovravnokanalʹnogouglovogopressovaniânaskorostnuûčuvstvitelʹnostʹtitanavt10 AT smolâkovaa issledovanievliâniâkoličestvaciklovravnokanalʹnogouglovogopressovaniânaskorostnuûčuvstvitelʹnostʹtitanavt10 AT kravčenkotn issledovanievliâniâkoličestvaciklovravnokanalʹnogouglovogopressovaniânaskorostnuûčuvstvitelʹnostʹtitanavt10 AT korotčenkovaiv issledovanievliâniâkoličestvaciklovravnokanalʹnogouglovogopressovaniânaskorostnuûčuvstvitelʹnostʹtitanavt10 AT koršunovai doslídžennâvplivukílʹkostíciklívrívnokanalʹnogokutovogopresuvannânašvidkísnučutlivístʹtitanuvt10 AT vedernikovaii doslídžennâvplivukílʹkostíciklívrívnokanalʹnogokutovogopresuvannânašvidkísnučutlivístʹtitanuvt10 AT polâkovlv doslídžennâvplivukílʹkostíciklívrívnokanalʹnogokutovogopresuvannânašvidkísnučutlivístʹtitanuvt10 AT smolâkovaa doslídžennâvplivukílʹkostíciklívrívnokanalʹnogokutovogopresuvannânašvidkísnučutlivístʹtitanuvt10 AT kravčenkotn doslídžennâvplivukílʹkostíciklívrívnokanalʹnogokutovogopresuvannânašvidkísnučutlivístʹtitanuvt10 AT korotčenkovaiv doslídžennâvplivukílʹkostíciklívrívnokanalʹnogokutovogopresuvannânašvidkísnučutlivístʹtitanuvt10 AT koršunovai effectsofthenumberofequalchannelangularpressingpassesonthestrainratesensitivityoftitaniumvt10 AT vedernikovaii effectsofthenumberofequalchannelangularpressingpassesonthestrainratesensitivityoftitaniumvt10 AT polâkovlv effectsofthenumberofequalchannelangularpressingpassesonthestrainratesensitivityoftitaniumvt10 AT smolâkovaa effectsofthenumberofequalchannelangularpressingpassesonthestrainratesensitivityoftitaniumvt10 AT kravčenkotn effectsofthenumberofequalchannelangularpressingpassesonthestrainratesensitivityoftitaniumvt10 AT korotčenkovaiv effectsofthenumberofequalchannelangularpressingpassesonthestrainratesensitivityoftitaniumvt10 |