Роль скважности импульсного тока при растяжении титана

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Рассмотрено воздействие импульсного тока на деформационное поведение при растяжении титана, полученного постдеформационным отжигом после холодной прокатки крупнозернистого и ультрамелкозернистого состояний. Исследовано влияние скважности импульсного тока в широком интервале на форму кривых “напряжение–деформация” и механические свойства. Показано, что снижение скважности вызывает увеличение теплового эффекта тока, снижение напряжений течения, прочности и пластичности, а также усиленное шейкообразование. Повышение скважности приводит к отсутствию нагрева и проявлению электропластического эффекта, повышению прочности и пластичности, которое зависит от структурного состояния крупнозернистого титана и способа его получения. Рассмотрены возможные физические механизмы упрочнения, связанные с двойникованием, деформационным старением и малоцикловой усталостью.

Об авторах

В. В. Столяров

Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН

Автор, ответственный за переписку.
Email: vlstol@mail.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Троицкий O.A., Баранов Ю.В., Авраамов Ю.С., Шляпин А.Д. Физические основы и технологии обработки современных материалов (теория, технология, структура и свойства). В 2-х томах. Т. 1. Москва–Ижевск: Институт компьютерных технологий, 2004. 590 с.
  2. Conrad H. Effects of electric current on solid state phase transformations in metals // Mater. Sci. Eng. A. 2000. 287 (2). P. 227.
  3. Troitskii O.A. Electromechanical effect in metals // JETP Letters. 1969. № 1. P. 18.
  4. Varma S.K., Cornwell L.R. The Electroplastic Effect in Aluminum // Scr. Metall. 1979. V. 13. P. 733.
  5. Roh J.H., Seo J.J., Hong S.T., Kim M.J., Han H.N., Roth J.T. The mechanical behavior of 5052-H32 aluminum alloys under a pulsed electric current // Inter. J. of Plasticity 58. 2014. P. 84. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2014.02.002
  6. Xu X., Zhao Y., Ma B., Zhang M. Rapid precipitation of T-phase in the 2024 aluminum alloy via cyclic electropulsing treatment // J. of Alloys and Compounds. 2014. V. 610. P. 506. https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.05.063
  7. Wu W., Wang Y., Wang J., Wei S. Effect of electrical pulse on the precipitates and material strength of 2024 aluminum alloy // Mater. Sci. Eng. A. 2014. V. 608. P. 190. https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.04.071
  8. Li X., Tang G., Kuang J., Li X., Zhu J. Effect of current frequency on the mechanical properties, microstructure and texture evolution in AZ31 magnesium alloy strips during electroplastic rolling // Mater. Sci. Eng. A. 2014. V. 612. P. 406. https://doi.org/10.1016/j.msea.2014.06.075
  9. Sánchez Egea A.J., González Rojas H.A., Celentano D.J., Travieso-Rodríguez J.A., Llumà i Fuentes J. Electroplasticity-assisted bottom bending process // J. Mater. Process. Technol. 2014. V. 214. P. 2261. https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2014.04.031
  10. Guo D., Deng W., Song P., Lv X., Shi Y., Qu Z., Zhang G. Effect of Strain Rate on Microstructure and Mechanical Properties of Electroplastic Rolled ZrTi Alloym // Adv. Eng. Mater. 2022. V. 24 (7). https://doi.org/10.1002/adem.202101366
  11. Sheng Y., Hua Y., Wang X., Zhao X., Chen L., Zhou H., Wang J., Berndt C.C. Li W. Application of High-Density Electropulsing to Improve the Performance of Metallic Materials:Mechanisms, Microstructure and Properties // Materials. 2018. V. 11. P. 185. https://doi.org/10.3390/ma11020185
  12. Kim M.J., Lee M.G., Hariharan K., Hong S.T., Choi I.S., Kim D., Oh K.H., Han H.N. Electric current-assisted deformation behavior of Al-Mg-Si alloy under uniaxial tension // Int. J. Plast. 2017. V. 94. P. 148. https://doi.org/. 09.010.https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2016
  13. Indhiarto I., Shimizu T., Furushima T., Yang M. Effect of DC pulsed-current on deformation behavior of magnesium alloy thin sheets // Procedia Manufact. 2018. V. 15. P. 1663. https://doi.org/10.1016/j.promfg.2018.07.270
  14. Stolyarov V., Korolkov O., Pesin A., Raab G. Deformation Behavior under Tension with Pulse Current of Ultrafine-Grain and Coarse-Grain CP Titanium // Materials. 2023. V. 16. P. 191. https://doi.org/10.3390/ma16010191
  15. Rudolf C., Goswami R., Kang W., Thomas J. Effects of electric current on the plastic deformation behavior of pure copper, iron, and titanium // Acta Mater. 2021. V. 209 (1). P. 116776. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116776
  16. Stolyarov V.V., Zhu Y.T., Alexandrov I.V., Lowe T.C., Valiev R.Z. Influence of ECAP routes on the microstructure and properties of pure Ti // Mater. Sci. Eng. A. 2001. V. 299. P. 59.
  17. Rudolf C., Goswami R., Kang W., Thomas J. Effects of electric current on the plastic deformation behavior of pure copper, iron, and titanium // Acta Mater. 2021. V. 209. P. 116776. https://doi.org/10.1016/j.actamat.2021.116776
  18. Демлер О., Герштейн Г., Далингер А., Нюрнбергер Ф., Епишин А., Молодов Д.А. Влияние импульсов электрического тока на деформационное поведение монокристаллов никелевого жаропрочного сплава cmsx-4 и подвижность малоугловой границы зерен в бикристаллах алюминия // Изв. РАН. Серия физическая. 2018. Т. 82. № 9. С. 1189. https://doi.org/10.1134/S0367676518090065
  19. Савенко В.С., Троицкий О.А., Гуненко А.В. Физические аспекты электропластической деформации металлов // Вестник Брестского университета, Серия 4, Физика. Математика. 2018. № 1. Р. 40.
  20. Zhao S., Zhang R., Chong Y. et al. Defect reconfiguration in a Ti–Al alloy via electroplasticity // Nat. Mater. 2021. V. 20. P. 468. https://doi.org/10.1038/s41563-020-00817-z
  21. Pakhomov M.A., Stolyarov V.V. Specific features of electroplastic effect in mono- and polycrystalline aluminum // Metal Sci. Heat Treat. 2021. V. 63. P. 236. https://doi.org/10.1007/s11041-021-00677-7
  22. Lee H.P., Esling C., Bunge H.J. Development of the Rolling Texture in Titanium // Textures and Microstructures. 1988. V. 7. P. 317.
  23. Zherebtsov S.V., Dyakonov G.S., Salem A.A., Malysheva S.P., Salishchev G.A., Semiatin S.L. Evolution of grain and subgrain structure during cold rolling of commercial-purity titanium // Mater. Sci. Eng. A. 2011. V. 528 (9). P. 3474. https://doi.org/10.1016/j.msea.2011.01.039
  24. Stolyarov V.V., Zeipper L., Mingler B., Zehetbauer M. Influence of post-deformation on CP-Ti processed by equal channel angular pressing // Mater. Sci. Eng. A. 2008. V. 476. P. 98. https://doi.org/10.1016/j.msea.2007.04.069
  25. Lee T., Magargee J., Kwan Ng.M., Cao J. Constitutive analysis of electrically-assisted tensile deformation of CP-Ti based on non-uniform thermal expansion, plastic softening and dynamic strain aging // Int. J. Plast. 2017. V. 94. P. 44. https://doi.org/10.1016/j.ijplas.2017.02.012

Дополнительные файлы


© В.В. Столяров, 2023