Электростимулированная пластичность титана при растяжении
- Авторы: Корольков О.Е.1, Мисоченко А.А.1, Столяров В.В.1
-
Учреждения:
- Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
- Выпуск: № 16 (2024)
- Страницы: 658-669
- Раздел: Физико-химические основы нанотехнологий
- URL: https://journals.rcsi.science/2226-4442/article/view/319468
- DOI: https://doi.org/10.26456/pcascnn/2024.16.658
- EDN: https://elibrary.ru/KLZBIN
- ID: 319468
Цитировать
Полный текст
Аннотация
В работе подтверждена возможность электростимулирования пластичности, обнаруженная ранее в ультрамелкозернистом титане. Экспериментально определены режимы импульсного тока при растяжении, позволяющие значительно повысить относительное удлинение до разрушения в технически чистом крупнозернистом титане Grade 4. Показано, что введение одиночных импульсов тока амплитудной плотностью 300-400 А/мм2 с переменной длительностью от 100 до 1000 мкс и скважностью от 1000 до 10000 в процессе растяжения способствует снижению предела прочности с 845 до 750 МПа и одновременному повышению относительного удлинения с 10 до 21%. Структурные исследования методом оптической микроскопии показали, что растяжение с током не влияет на средний размер зерен, однако приводит к измельчению крупных частиц и частичному растворению мелких включений. Результаты структурных исследований, измерения температуры и особенности деформационного поведения при отключении тока подтверждают преимущественно атермическую природу повышения пластичности.
Ключевые слова
Об авторах
Олег Евгеньевич Корольков
Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАН
Email: korolkov_oleg@vk.com
научный сотрудник
Анна Александровна Мисоченко
Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАНк.т.н., старший научный сотрудник
Владимир Владимирович Столяров
Институт машиноведения им. А.А. Благонравова РАНд.т.н., профессор, главный научный сотрудник
Список литературы
- Илларионов, А.Г. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов / А.Г. Илларионов, А.А. Попов. - Екатеринбург: Изд-во Урал. фед. ун-та, 2014. - 137 с.
- Stolyarov, V. A pulsed current application to the deformation processing of materials / V. Stolyarov, A. Misochenko // Materials. - 2023. - V. 16. - I. 18. - Art. № 6270. - 20 p. doi: 10.3390/ma16186270.
- Wang, R. Design high-performance AZ31 ultrathin strip through multi-pass electroplastic rolling without off-line annealing / R. Wang, Z. Xu, Y. Jiang et al. // Materials Science and Engineering: A. - 2022. - V. 862. - Art. № 144510. - 8 p. doi: 10.1016/j.msea.2022.144510.
- Ghiotti, A. Electroplastic effect on AA1050 aluminium alloy formability / A. Ghiotti, S. Bruschi, E. Simonetto et al. // CIRP Annals. - 2018. - V. 67. - I. 1. - P. 289-292. doi: 10.1016/j.cirp.2018.04.054.
- Корольков, О.Е. Исследование и применение электрического тока для медицинских имплантатов / О.Е. Корольков, В. В. Столяров // Проблемы машиностроения и надежности машин. - 2021. - № 6. - С. 96-104. doi: 10.31857/S0235711921060122.
- Корольков, О.Е. Электропластический эффект в титановых сплавах при их растяжении / О.Е. Корольков, М. А. Пахомов, В. В. Столяров // Заводская лаборатория. Диагностика материалов. - 2022. - Т. 88. - № 10. - С. 73-82. doi: 10.26896/1028-6861-2022-88-10-73-82.
- Stolyarov, V.V. Atypical hardening caused by current and plastic deformation / V.V. Stolyarov // Journal of Machinery Manufacture and Reliability. - 2024. - V. 53. - I. 3. - P. 212-217. doi: 10.1134/S1052618824700080.
- Eipert, I. Improvement in ductility in commercially pure titanium alloys by stress relaxation at room temperature / I. Eipert, G. Sivaswamy, R. Bhattacharya et al. // Key Engineering Materials. - 2014. - V. 611-612. - P. 92-98. doi: 10.4028/
- Корольков, О.Е. Релаксация напряжений при растяжении, сопровождаемом током в ультрамелкозернистом титане / О.Е. Корольков, В.В. Столяров // Физико-химические аспекты изучения кластеров, наноструктур и наноматериалов. - 2023. - Вып. 15. - С. 135-147. doi: 10.26456/pcascnn/2023.15.135.
- Herbst, S. Electroplasticity Mechanisms in hcp Materials / S. Herbst, E. Karsten, G. Gerstein et al. // Advanced Engineering Materials. - 2023. - V. 25. - Art. № 2201912. - 12 p. doi: 10.1002/adem.202201912.
- Tang, Y. Microstructural modification and mechanical improvement of ultrafine-grained Ti alloy through electron wind force: An innovative approach / Y. Tang, Y. Ju, S. Gu et al. // Materials Science and Engineering: A. - 2024. - V. 891. - Art. № 145845. - 10 p. doi: 10.1016/j.msea.2023.145845
- Sheng, Y. Application of high-density electropulsing to improve the performance of metallic materials: mechanisms, microstructure and properties / Y. Sheng, Y. Hua, X. Wang et al. // Materials. - 2018. - V. 11. - I. 2. - Art. № 185. - 25 p. doi: 10.3390/ma11020185.
- Jiang, B. Numerical simulation and experiment of electrically-assisted incremental forming of thin TC4 titanium alloy sheet / B. Jiang, W. Yang, Z. Zhang et al. // Materials. - 2020. - V. 13. - I. 6. - Art. № 1335. - 8 p. doi: 10.3390/ma13061335.
- Ao, D.-W. Hot tensile behaviors and microstructure evolution of Ti-6Al-4V titanium alloy under electropulsing / D.-W. Ao, X.-R. Chu, S.-X. Lin et al. // Acta Metallurgica Sinica (English Letters). - 2018. - V. 31. - I. 12. - P. 1287-1296. doi: 10.1007/s40195-018-0735-3.
- Резяпова, Л.Р. Исследование выделений вторых фаз в наноструктурном технически чистом титане / Л.Р. Резяпова, Р.Р. Валиев, В.Д. Ситдиков, Р.З. Валиев // Письма о материалах. - 2021. - Т. 11. - № 3. - С. 345-350. doi: 10.22226/2410-3535-2021-3-345-350.
- Столбоушкина, О.А. Особенности формирования дислокационной субструктуры при ползучести алюминия в условиях приложенного потенциала / О.А. Столбоушкина, С.В. Коновалов, Ю.Ф. Иванов, В.Е. Громов // Перспективные материалы. - 2011. - №1. - C. 47-52.
Дополнительные файлы
