On numerical estimates of the parameters of localized plasticity during metal tension.pdf Создание модели развития пластического течения в твердых телах под нагрузкой оказалось весьма сложной проблемой, которую, несмотря на свою, по крайней мере, двухвековую историю, до сих пор не удалось решить. В последние годы в наших исследованиях, обобщенных в монографии [1], было установлено, что пластическая деформация протекает локализованно на всех этапах этого процесса, что отличается от общепринятого представления о том, что локализация возникает лишь на заключительной стадии процесса и проявляется в формировании шейки. Более того, локализация деформации возможна уже на упругой стадии процесса [2]. Склонность к локализации можно рассматривать как признак упорядочения (самоорганизации) деформируемой среды вследствие ее нелинейности сначала на упругой стадии процесса [2], но наиболее ясно, как показали авторы [3], при пластической деформации. Для экспериментального анализа кинетики локализованного пластического течения необходима достаточно чувствительная методика. В частности, нами использована двухэкспозиционная спекл-фотогра-фия [1], позволившая in situ наблюдать в образце зоны локализации как области декорреляции спекл-изображений [4] при пластической деформации моно- и поликристаллов чистых металлов и сплавов в разных структурных состояниях и ще-лочно-галоидных кристаллов. Среди изученных материалов были вещества, деформирующиеся дислокационным скольжением, двойникованием, а также за счет деформации мартенситного превращения. Достаточно представительный круг исследованных материалов позволил выявить и далее анализировать только максимально общие для всех материалов закономерности. Основные закономерности локализованного пластического течения Наиболее важная качественная закономерность пластического течения, установленная в ходе экспериментов, состоит в том, что при деформации первоначально однородной среды элементарные акты пластичности (сдвиги) в ней распределяются не случайным, но строго коррелированным в пространстве и во времени образом. В результате этого при пластическом течении такая среда самопроизвольно расслаивается на деформирующиеся в данный момент времени (активные) и недеформирующиеся (пассивные) слои, чередующиеся в пространстве и способные двигаться (рис. 1, а, б). Аналогичные экспериментальные данные были независимо получены другими авторами с помощью оптических систем у, мм Г а _. 0 10 - 15 20 Va 25 30 х, мм X 1 X 8xx 0.006 0.004 0.002 b 25 ст, МПа 600 400 200 5 10 15 20 25 30 8, % Рис. 1. Локализация пластического течения в монокристалле y-Fe на стадии линейного деформационного упрочнения: а - расслоение образца на зоны локализации (темные полосы); b - волновое представление зон локализации пластического течения в образце; c - кривая пластического течения ст(8) и построение X(t)-диаграммы для оценки параметров автоволны локализованной пластичности Fig. 1. Localization of the plastic flow in a single crystal y-Fe at the stage of linear strain hardening: (a), layering of the sample into zones of localization (dark bands); (b), wave representation of the zones of plastic flow localization in the sample; and (c), the curve of plastic flow ст(8) and construction of the X(t)-diagram for estimation of the parameters of autowave of a localized plasticity 0 Vic-2D и Vic-3D. В частности, в [5, 6] наблюдались полосы макролокализации в меди, а в [7] подобный эффект зарегистрирован в сплаве на основе алюминия. Периодическая пространственно-временная картина расслоения образца при пластическом течении, показанная на рис. 1, а, характеризуется длиной и временем корреляции, за которые удобно принять пространственный (длину волны) X и временной T периоды волнового процесса локализованного пластического течения. Эти характеристики для каждого типа картин локализации извлекаются, как показано на рис. 1, в, из экспериментально построенных пространственно-временных диаграмм X (t). С максимальной точностью это делается для линейных стадий деформационного упрочнения, на которых коэффициент деформационного упрочнения 6 = E-1 dст/dе (E - модуль упругости материала) и величины / и T постоянны. В результате выявляются три важных соотношения, характеризующие развитие локализованного пластического течения на этой стадии процесса. 1. Для стадии линейного деформационного упрочнения скорость распространения волны Vaw = //T обратно пропорциональна коэффициенту деформационного упрочнения Vaw = V0 +Н/6 ~ 6-1, (1) где S и V0 /б/р ~ 612 (р - плотность материала). Таким образом, Vaw

Скачать электронную версию публикации