Электрогидравлический эффект в листовой штамповке - Мазуровский Б.Я.
Скачать (прямая ссылка):
запрессовке выбирается высокой, то отраженная от вну ней поверхности трубы волна, имеющая пик напря растяжения, может снижать плотность соединения. Возм вариант, когда отражение первичной ударной волны ружной поверхности трубы совпадает с моментом соудар в результате чего снижается скорость соударения, а вательно, и контактные давления. В таком случае сни энергии и скорости деформирования повысит качество нений.
В процессе пластической деформации в моно- и поли таллических материалах возникают очаги микроразру с образованием и консолидацией трещин, что npimoj «вязкому» разрушению [112]. При пластическом деформ нии периодически повторяющимися импульсами иагру отмечается изменение свойств и структуры кристаллич материалов [34]. Это обусловлено как действием непосред но создаваемых в материале волн механических напря так и влиянием изменяющегося характера полей ско пластического течения, а также вследствие неравномер деформаций, вызванной изменением трения. Со сниж трения уменьшение неравномерности деформаций пр к уменьшению истинной накопленной деформации, чт воляет обнаружить и практически использовать рост с деформации до разрушения материала при формоизмен
Зарождение очагов микроразрушения выражается в зовании субмикротрещин в результате взаимодействия локаций в дислокационных скоплениях (ДС), которые руются в полосах скольжения или других сгущениях каций, причем могут реализоваться различные мехав образования трещин.
Для зарождения субмикротрещин необходимо образо скопления дислокаций с числом их ті более 102—103 Используя для простоты критерий скалывающего нап; ния, что не отражается на выводах, запишем аналогич личину напряжения у головы ДС, где оно является и ком образования трещины:
и ь
m
х,п + С
BG т
2лА
где тт — максимальное напряжение у головы ДС; ts ствующее напряжение течения; В — вектор Бюргерса; для краевой дислокации и к — 1 — р, — для винтово локации; р, — коэффициент Пуассона; т — число дисл в области радиуса г, равного полуширине полосы сколь с — коэффициент, зависящий от распределения дисло
п0 ширине полосы скольжения, с = 2,0 — 0,5; G — модуль сдвига.
Второе слагаемое в зависимости тш дает возможность учесть ртияние дислокаций, сконцентрированных в полосе скольже "иЯ у головы ДС. Скорость выхода дислокаций из скопления определяет их число у головы ДС: т = vA*, где v — частота актов поперечного скольжения; At — время деформирования.
Анализируя в соответствии с известными представлениями Механизм приращения деформаций, находим
de = {R4S + k2L2vdi)t
де а — расстояние между соседними плоскостями скольже-ия; R — половина размера зерна или субзерна; dS — при-ащение числа петель, испускаемых источником дислокаций ри заданном напряжении; L — пробег дислокации, со-ершившей поперечное скольжение; к — ориентационный фактор.
С учетом того, что dS = dn + vdt9 комбинируя зависимости :m,mtde, dS, после интегрирования получаем уравнение для іапряжения, характеризующего образование микротрещин, їли теоретическую прочность кристалла,
j X2L* \ BG
R2 2nkrx
S
tsvAL
Так как входящая во второе слагаемое величина [53, 75,
і oi BG .
2nk? ^Ts' можно заключить, что увеличение актов
юперечного скольжения обеспечивает достижение теорети-іеской прочности при больших деформациях.
Следовательно, периодические волны механических напряжений в определенном спектре способны тормозить микро-азрушения, увеличивая ресурс пластичности металла. Іополнением к теоретическому доказательству торможения азвития очагов разрушения периодической волной мехаии-¦скнх напряжений служат опыты по одноосному растяже-[ию с одновременным наложением периодических растяги-ющих импульсов.
Опыты выполнялись на лабораторном гидропрессе уси-їєм 125 • 10& Н, оснащенном электрогидроимпульсным оратором со следующими параметрами: рабочее напряжене 25—45 кВ, запасаемая энергия до 1,0 кДж, при частоте Иедования импульсов до 50 Гц. Испытаниям подвергались ?дь, алюминий, латунь, сталь 11ЮА и другие марки. Стан-Ртные образцы растягивались со скоростью Ю-1 м/мин. процессе растяжения металл подвергался действию механи-!Ских напряжений с периодом возбуждения Ю-1—10~2 с
Опытным путем определено, что возбуждение в металле разцов волн механических напряжений приводит к росту носительного удлинения и поперечного сужения, равно] пая деформация также несколько увеличивается. Прирі удлинения для стали с содержанием углерода до 0,01 ставил около 35 %. Данные для гранецентрированных — ку- 60 бических (ГЦК) металлов приведены в табл. 8, где указаны 40
% CO-
Р-ЩН
/
__с
•
г
о
РЮ5}Н
10 2Q а SO UQ
65
60
55
20
I #
15
0
W
)-
5
ю
20 JO ЩГЦ 0 02 Ofi й 5
0 0?
0,4 Ц6 5
Ц8
Рис. 17. Изменение относительного удлинения б, полного и равномерного ¦фр поперечного сужения и разрывного усилия P стали 11ЮА при растяжении при энергии W = 0,8 кДж (а) и частоте V = 20 Гц (б).
