Properties of Deformable Medium Element as a Factor of Superplasticity of Metallic Materials
- Autores: Solov’eva Y.1, Lipatnikova Y.1,2, Vovnova I.1, Starenchenko V.1
-
Afiliações:
- Tomsk State University of Architecture and Building
- National Research Tomsk Polytechnic University
- Edição: Nº 9 (2023)
- Páginas: 74-81
- Seção: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/1028-0960/article/view/137815
- DOI: https://doi.org/10.31857/S102809602309011X
- EDN: https://elibrary.ru/ZFAFRC
- ID: 137815
Citar
Resumo
Theoretical study of the phenomenon of superplasticity of metallic materials has been carried out. Numerical calculations were performed on the basis of a two-level finite element model of an elastoplastic medium. The plastic properties of the deformable medium element determining the deformation by uniaxial tension in superplasticity mode were found. It was shown that depending on the shape of the stress-strain curve (σ–ε) of the medium element, the various types of plastic flow localizations were observed at the macroscale level. The nonmonotonic dependence σ–ε of the deformable medium element having single maximum was determined as the condition for the appearance of a stable fracture neck. In the case when the dependence σ–ε characterized by the strengthening of the elementary volumes with two maxima, a propagating (running) neck was observed, then a second (counter) neck appeared, while further tension led to the appearance of the third stable neck in which fracture occurred. In the case of more complex oscillating shape of σ–ε curve the multiple running necks were observed. The movement of the multiple necks propagating along the sample leads, ultimately, to a uniform picture of the deformation and made it possible to achieve the strain values observed in superplasticity mode.
Sobre autores
Yu. Solov’eva
Tomsk State University of Architecture and Building
Autor responsável pela correspondência
Email: j_sol@mail.ru
Russia, 634003, Tomsk
Ya. Lipatnikova
Tomsk State University of Architecture and Building; National Research Tomsk Polytechnic University
Email: j_sol@mail.ru
Russia, 634003, Tomsk; Russia, 634050, Tomsk
I. Vovnova
Tomsk State University of Architecture and Building
Autor responsável pela correspondência
Email: irinavov12@mail.ru
Russia, 634003, Tomsk
V. Starenchenko
Tomsk State University of Architecture and Building
Email: j_sol@mail.ru
Russia, 634003, Tomsk
Bibliografia
- Metal Forming: Interrelation Between Theory and Practice. Proceedings of a symposium on the Relation Between Theory and Practice of Metal Forming, held in Cleveland, Ohio, in October, 1970 / Ed. Hoffmanner A.L. Springer, Boston, MA, 2012. 503 p.
- Новиков И.И., Портной В.К. Сверхпластичность сплавов с ультрамелким зерном. М.: Металлургия, 1981. 168 с.
- Смирнов O.M. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичности. М.: Машиностроение, 1979. 184 с.
- Утяшев Ф.З., Рааб Г.И. Научные основы деформационных технологий формирования ультрамелкозернистых и наноструктурных объемных материалов. Москва, Вологда: Инфра-Инженерия, 2021. 160 с.
- Alexander P. Zhilyaev, Anatoly I. Pshenichnyuk, Farid Z. Utyashev, Georgy I. Raab. Superplasticity and Grain Boundaries in Ultrafine-Grained Materials. Elsevier, 2020. 416 p.
- Утяшев Ф.З., Рааб Г.И., Валитов В.А. Деформационное наноструктурирование металлов и сплавов. Монография. СПб.: Наукоемкие технологии, 2020. 185 с.
- Padmanabhan K.A., Balasivanandha Prabu S., Mulyukov R.R., Ayrat Nazarov, Imayev R.M., Ghosh Chowdhury S. Superplasticity. Common Basis for a Near-Ubiquitous Phenomenon / Springer–Verlag GmbH Germany, 2018. 526 p.
- Barnes A. // J. Mater. Eng. Perform. 2007. V. 16. P. 440. https://www.doi.org/10.1007/s11665-007-9076-5
- Гвоздев Е., Сергеев А.Н., Чуканов А.Н., Кутепов С.Н., Малий Д.В., Цой Е.В., Калинин А.А. // Чебышевский сб. 2019. Т. 20. Вып. 1. С. 354. https://www.doi.org/10.22405/2226-8383-2019-20-1-354-371
- Myshlyaev M., Mironov S., Korznikova G., Konkova T., Korznikova E., Aletdinov A., Khalikova G., Raab G., Semiatin S.L. // J. Alloys Compd. 2022. V. 898. P. 162949. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2021.162949
- Корзникова Г.Ф., Халикова Г.Р., Миронов С.Ю., Алетдинов А.Ф., Корзникова Е.А., Конькова Т.Н., Мышляев М.М. // Физическая мезомеханика. 2022. Т. 25. № 2. С. 47. https://www.doi.org/10.55652/1683-805X_2022_25_2_47
- Еникеев Ф.У. // Известия вузов. Цветная металлургия. 2008. № 1. С.43.
- Варгин А.Н. и др. // Международный научный журн. 2013. № 6. С. 65.
- Рудаев Я.И. // Научно-технические ведомости СПбГТУ. 2005. № 2. С. 57.
- Китаева Д.А. // Вестник КРСУ. 2017. Т. 17. № 1. С. 22.
- Криштал М.М. // Физическая мезомеханика. 2004. Т. 7. № 5. С. 5.
- Полетика Т.М., Нариманова Г.Н., Колосов С.В. // Журн. технической физики. 2006. Т. 76. № 3. С. 44.
- Hutchinson J.W. // J. Mech. Phys. Solids. 1983. V. 31. № 5. P. 405.
- Перевезенцев В.Н., Свирина Ю.В. // Журн. технической физики. 1998. Т. 68. № 12. С. 39.
- Higashi K., Nieh T.G., Mabuchi M., Wadsworth J. // Scripta Metallurgica et Materialia. 1995. V. 32. № 7. P. 1079.
- Старенченко В.А., Валуйская Л.А., Фахрутдинова Я.Д., Соловьева Ю.В., Белов Н.Н. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2012. Т. 55. № 2. С. 76.
- Фахрутдинова Я.Д., Соловьева Ю.В., Валуйская Л.А., Белов Н.Н., Старенченко В.А. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2012. Т. 9. № 4. С. 527.
- Липатникова Я.Д., Соловьева Ю.В., Старенченко В.А., Белов Н.Н., Валуйская Л.А. // Деформация и разрушение материалов. 2021. № 5. С. 3. https://www.doi.org/10.31044/1814-4632-2021-5-3-10
- Старенченко В.А., Липатникова Я.Д., Соловьева Ю.В., Белов Н.Н., Валуйская Л.А., Вовнова И.Г. // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. 2022. Т. 19. № 4. С. 454. https://www.doi.org/10.25712/ASTU.1811-1416.2022. 04.004
- Белов Н.Н., Югов Н.Т., Копаница Д.Г., Югов А.А. Динамика высокоскоростного удара и сопутствующие физические явления. Нортхэмптон–Томск: Изд-во STT, 2005. 354 с.
- Старенченко В.А., Соловьева Ю.В., Фахрутдинова Я.Д., Валуйская Л.А. // Известия высших учебных заведений. Физика. 2011. Т. 54. № 8. С. 47.
- Demirtas M., Kawasaki M., Yanar H., Purcek G. // Mater. Sci. Engineer. A. 2018. № 730. P. 73. https://www.doi.org/10.1016/j.msea.2018.05.104
- Demirtas M., Purcek G., Yanar H., Zhang Z.J., Zhang Z.F. // J. Alloys Compd. 2016. № 663. P. 775. https://www.doi.org/10.1016/j.jallcom.2015.12.142
- Патент. 2 010 611 042 (РФ) Расчет адиабатических нестационарных течений в трехмерной постановке (РАНЕТ-3). Пакет программ для ЭВМ / Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам. Югов Н.Т., Белов Н.Н., Югов А.А. // Свидетельство о гос. регистрации программы для ЭВМ. 2010.