Multilevel Model for the Description of Plastic and Superplastic Deformation of Polycrystalline Materials


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Superplastic forming is promising for the manufacturing of complex-shaped metal parts and components. Superplastic conditions allow one to produce unwelded parts, to reduce the number of technological operations and forming forces, and thus to reduce tool wear. Optimal processing modes can be determined using mathematical models based on constitutive equations. However, there are serious difficulties in describing even the simplest uniaxial tests with superplastic behavior because of a very complex deformation scenario, which involves several interacting physical mechanisms with changing roles and significant structure evolution of the material. A similar situation is observed in technological processes involving superplasticity. The search for better technologies requires the mathematical models of material deformation that are able to describe changes in the structure and structure-dependent physicomechanical properties. The most promising in this respect is a multilevel crystal plasticity approach based on the introduction of internal variables and an explicit description of the material structure and physical deformation mechanisms. Here we propose a multilevel model for describing the behavior of polycrystalline metals and alloys with account for key plastic and superplastic deformation mechanisms, such as intragranular dislocation slip, crystal lattice rotation, and grain structure evolution. Special attention is paid to the description of grain boundary sliding, which is the leading mechanism in superplastic deformation, and accompanying accommodation mechanisms, such as grain boundary diffusion and dynamic recrystallization. When describing grain boundary sliding, viscous-to-plastic transitions along crystallite boundaries are considered explicitly, and the submodel is attributed to a separate structural level. The model takes into account the interaction between grain boundary sliding and intragranular slip. The influx of intragranular dislocations into the boundary increases the amount of defects in it (making it nonequilibrium), increases the boundary energy, and promotes grain boundary sliding. On the other hand, grain boundary sliding reduces the number of grain boundary defects and hence the resistance to intragranular slip. The obtained numerical results agree well with experimental data, showing that the proposed multilevel model is suitable for describing various inelastic deformation modes and transitions between them.

Об авторах

P. Trusov

Perm National Research Polytechnic University

Автор, ответственный за переписку.
Email: tpv@matmod.pstu.ac.ru
Россия, Perm, 614990

E. Sharifullina

Perm National Research Polytechnic University

Email: tpv@matmod.pstu.ac.ru
Россия, Perm, 614990

A. Shveykin

Perm National Research Polytechnic University

Email: tpv@matmod.pstu.ac.ru
Россия, Perm, 614990

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».