Тип публикации: статья из журнала
Год издания: 2019
Идентификатор DOI: 10.17580/tsm.2019.09.13
Ключевые слова: aluminium alloys, physical modelling, Zener-Hollomon parameter, hot deformation, flow stress, алюминиевые сплавы, физическое моделирование, параметр Зинера - Холломона, горячая деформация, напряжение течения
Аннотация: С использованием комплекса физического моделирования термомеханических процессов Gleeble 3800 выполнено исследование деформационного поведения экспериментального экономнолегированного скандием сплава Р-1580, разработанного ОК РУСАЛ, с содержанием основных легирующих элементов (здесь и далее - % (мас.)): Al - 5 Mg - 0,6 Mn - 0,10 Sc - 0,11 Zr в условиях одноосной осадки в интервале температур 350-450 oC и в диапазоне скоростей деформации 0,01-30 с-1. Для фиксированных температур 350, 375, 400, 425 и 450 oC и скоростей деформации 0,01, 0,1, 1, 10 и 30 с-1 получены экспериментальные диаграммы деформации исследуемого сплава в координатах истинные напряжения - истинные деформации. При низких скоростях деформации (0,01-1,0 с-1) напряжения текучести уже после небольшой деформации достигают установившегоcя уровня, отвечающего балансу между процессами деформационного упрочнения и динамического разупрочнения (возврата). Деформация с высокими скоростями (10 и 30 с-1) сопровождается деформационным разогревом образов и падением напряжений текучести с ростом величины деформации. После внесения поправок на деформационный разогрев диаграммы деформации также приобретают вид, характерный для горячей деформации, контролируемой динамическим возвратом. Полученные результаты полностью согласуются с известными представлениями о том, что совместное влияние температуры и скорости деформирования на деформационное поведение металлических материалов описывается параметром Зинера - Холломона. Получены аналитические выражения для установившихся напряжений текучести как функции параметра Зинера - Холломона, которые дают возможность предсказывать сопротивление пластической деформации сплава в широком диапазоне температур и скоростей деформации. Построена диаграмма, позволяющая прогнозировать значение коэффициента скоростной зависимости для заданного температурно-скоростного режима деформации. With the help of the Gleeble 3800 system, a study was carried out to understand the deformation behaviour of an experimental alloy Р-1580 sparingly doped with scandium. The alloy was designed by RUSAL UC (United Company) and contains the following doping elements (hereinafter - wt%): Al - 5 Mg - 0.6 Mn - 0.10 Sc - 0.11 Zr. The process involved uniaxial upse tting in the temperature range of 350-450 oC and the deformation rate range of 0.01-30 s-1. For the fixed temperatures of 350, 375, 400, 425 and 450 oC and deformation rates of 0.01, 0.1, 1, 10 and 30 s-1, experimental true stres s true strain curves were obtained for the alloy in view. At lower deformation rates (i.e. 0.01-1.0 s-1), the flow stresses reach a steady level corresponding to the equilibrium between strain hardening and softening (i. e. reco very) even after slight deformation. Deformation at higher rates (i. e. 10 and 30 s-1) leads to strain-induced heating of specimens, and as the strain rises the flow stresses drop. After the strain curves were adjusted to allow for the strain-induced heating, they started to look like curves typical of hot deformation controlled by dynamic recovery. These findings are perfectly in line with the popular belief that the combined effect of temperature and deformation rate on the deformation behaviour of metallic materials can be described with Zener-Hollomon parameter. Analytical expressions were derived for the steady flow stresses as a function of Zener-Hollomon parameter. They enable to predict plastic resistance of alloys within a wide range of temperatures and deformation rates. A curve was built that can help predict the rate coefficient as a function of a given temperature-rate regime of deformation.
Журнал: Цветные металлы
Выпуск журнала: №9
Номера страниц: 80-86
ISSN журнала: 03722929
Место издания: Москва
Издатель: Издательский дом "Руда и металлы"