ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ И ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНЫХ МЕХАНИЗМОВ И ЭФФЕКТОВ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПЛАСТИЧЕСКОЙ ДЕФОРМАЦИИ В СПЛАВЕ АМГ6 ПРИ ДИНАМИЧЕСКОМ НАГРУЖЕНИИ

Сведения об авторах
  • Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Российская Федерация
  • Пермский национальный исследовательский политехнический университет, Пермь, Российская Федерация
  • Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Российская Федерация
  • Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Российская Федерация
  • Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Российская Федерация
  • Институт механики сплошных сред УрО РАН, Пермь, Российская Федерация

Аннотация

Обосновывается один из механизмов локализации пластической деформации при высокоскоростном нагружении, связанном со структурными переходами в дефектной структуре материалов. Для этого проводились эксперименты по изучению локализации пластической деформации в скошенных образцах из сплава АМг6 при нагружении на стержне Гопкинсона – Кольского. Температурные поля при пластическом деформировании с целью идентификации характерных стадий локализации деформации исследовались in situ с использованием высокоскоростной инфракрасной камеры CEDIP Silver 450M. Значения температур в зоне локализации свидетельствуют, что механизм локализации деформации, обусловленный термопластической неустойчивостью в осуществленных условиях нагружения, для сплава АМг6 не реализуется. Проведены структурные исследования динамически нагруженных образцов на оптическом микроскопе Olympus GX-51 и сканирующем электронном микроскопе FEI PHENOM G2 ProX, подтверждающие структурную обусловленные закономерности механизма локализации деформации при динамическом нагружении. Результаты экспериментальных исследований по динамическому нагружению с изучением температурных полей, структурные исследования с применением оптического и электронного микроскопов, а также данные численного моделирования, проведенного с учетом особенностей кинетики накопления мезодефектов в материале, позволяют предполагать, что один из механизмов локализации пластической деформации при реализованных условиях нагружении в сплаве АМг6 обусловлен структурными переходами в дефектной структуре материала.

Ключевые слова

динамическое нагружениелокализация пластической деформацииинфракрасное сканированиечисленное моделированиеструктурные исследования.

Литература

  1. 1.Grady D.E., Kipp M.E. The growth of unstable thermoplastic shear with application to steady-wave shock compression in solids // J. Mech. Phys. Solids. – 1987. – Vol. 35, no. 1. – P. 95– 119. DOI: 10.1016/0022-5096(87)90030-5 Scholar
  2. 2.Bai Y.L. Thermo-plastic instability in simple shear // J. Mech. Phys. Solids. – 1982. – Vol. 30, no. 4. – P. 195–207. DOI: 10.1016/0022-5096(82)90029-1 Scholar
  3. 3.On critical conditions for shear band formation at high strain rates / R.J. Clifton, J. Duffy, K.A. Hartley, T.G. Shawki // Scripta Metall. – 1984. – Vol. 18, no. 5. – P. 443–448. DOI: 10.1016/0036-9748(84)90418-6 Scholar
  4. 4.Molinari A. Instabilité thermoviscoplastique en cisaillement simple // J. Mec. Theor. Appl. – 1985. – Vol. 4, no. 5. – P. 659–684. Scholar
  5. 5.Molinari A. Shear band analysis // Solid State Phenom. – 1988. – Vol. 3–4. – P. 447–467. Scholar
  6. 6.Molinari A. Collective behavior and spacing of adiabatic shear bands // J. Mech. Phys. Solids. – 1997. – Vol. 45, no. 9. – P. 1551–1575. DOI: 10.1016/S0022-5096(97)00012-4 Scholar
  7. 7.Molinari A., Clifton R. Localisation de la déformation viscoplastique en cisaillement simple, résultats exacts en théorie non-linéaire // C.R. Acad. Sci. – 1983. – Vol. 2, no. 296. – P. 1–4. Scholar
  8. 8.Wright T.W. Shear band susceptibility: work hardening materials // Int. J. Plast. – 1992. – Vol. 8. – P. 583–602. DOI: 10.1016/0749-6419(92)90032-8 Scholar
  9. 9.Wright T.W., Ockendon H. A scaling law for the effect of inertia on the formation of adiabatic shear bands // Int. J. Plast. – 1996. – Vol. 12, no. 7. – P.927–934. DOI: 10.1016/S0749- 6419(96)00034-4 Scholar
  10. 10.Wright T.W., Walter J.W. On stress collapse in adiabatic shear bands // J. Mech. Phys. Solids. – 1987. – Vol. 35, no. 6. – P. 701–720. DOI: 10.1016/0022-5096(87)90051-2 Scholar

Другие статьи выпуска

Весь выпуск (№ 4, 2023)
Скачать PDF

Информация о статье

Опубликована
05.10.2023
В выпуске
05.10.2023
Выпуск
№ 4 (2023)
Поделиться