ВЛИЯНИЕ ЭЛЕКТРОННО-ПУЧКОВОЙ ОБРАБОТКИ НА НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОЕ СОСТОЯНИЕ ПОКРЫТИЯ МОЛИБДЕНОВОЙ БЫСТРОРЕЖУЩЕЙ СТАЛИ

Изучена эволюция напряженно-деформированного состояния покрытия из молибденовой быстрорежущей стали при электронно-пучковой обработке. В основу модели были положены уравнения термоупругости и теплопроводности. В качестве основной модели пластичности материала использовали модель линейного изотропного упрочнения. На верхней границе расчетной области задавали тепловой поток с учетом потерь на испарение вещества, ее считали свободной от напряжений. На нижней границе тепловой поток и перемещения считали равными нулю. На боковых границах расчетной области задавали периодические граничные условия по температуре и перемещению. Установлены распределения температуры и компонент тензора напряжений по расстоянию от поверхности облучения в различные моменты времени. Показано, что воздействие электронного пучка приводит к формированию биполярной термоупругой волны с устойчивыми полюсами в области растягивающих и сжимающих напряжений, которые расположены на расстоянии 4,2754 и 12,826 мкм от поверхности облучения. Появление максимума растягивающих напряжений обусловлено как формированием волны растяжения, так и закалочными эффектами, а также наличием карбидных фаз. Максимум сжимающих напряжений обусловлен наложением падающей и отраженной термоупругих волн. Получено распределение эквивалентных пластических деформаций по расстоянию от поверхности облучения. Его анализ показал, что вне зависимости от времени пластической деформацией охвачен слой толщиной до 20 мкм. Наибольшие значения эквивалентной пластической деформации (примерно 1,97 – необходимо уточнить к чему относится) наблюдаются вблизи поверхности материала. Области наибольших пластических деформаций размещены в виде паттерна. Это является следствием появления максимумов положительных и отрицательных компонент тензора напряжений в интервале от 4 до 15 мкм. Такой характер распределения эквивалентных пластических деформаций объясняет появление наблюдаемой на электронно-микроскопических изображениях сетки микротрещин.