Speaker
Description
Использование сверхпластичности (СП) является перспективным направлением развития технологий создания изделий сложной формы с хорошими физико-механическими и рабочими характеристиками. При этом даже в одноосных испытаниях с переходом к режиму структурной СП действуют и взаимодействуют несколько механизмов, наблюдается смена их ролей [1]. На ход процесса оказывают влияние исходные температурно-скоростные условия и характеристики структуры материала, в частности, форма и размер зерен, степень легирования, рекристаллизованности структуры после предварительной обработки.
Ранее авторами предложены многоуровневые конститутивные модели, описывающие изменение состояния структуры материала и учитывающие основные механизмы деформирования: внутризеренное дислокационное скольжение (ВДС), развороты кристаллических решеток зерен, зернограничное скольжение (ЗГС), динамическую рекристаллизацию (ДР), а также их взаимовлияние [1-3]. Взаимовлияние механизмов и аккомодационных процессов отражено в соотношениях для скоростей изменения критических напряжений внутризеренных и зернограничных сдвигов. Наличие в материале равноосной мелкозернистой структуры с преобладающей долей высокоугловых границ является важным условием для реализации деформирования в режиме структурной СП. Разработанные модели содержат описание размеров, формы, взаиморасположения кристаллитов и границ, а также их изменения в процессе деформирования с учетом ДР.
На основе детального физического анализа экспериментальных данных были модифицированы соотношения моделей, учитывающие влияние легирующих добавок на действующие механизмы в режиме структурной СП, а также переходных к нему стадиях. В частности, в моделях учитывается эволюция распределений малых прочных частиц Al3Zr, малых непрочных частиц Al3Li, больших прочных частиц частиц Al2LiMg, а также влияние частиц всех типов на ВДС, ЗГС, ДР и ротации кристаллитов.
Полученные результаты численных экспериментов по деформированию алюминиевых сплавов с выходом в режим СП удовлетворительно согласуются с экспериментальными данными.
Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства науки и высшего образования Российской Федерации в рамках реализации национального проекта «Наука и университеты» (в рамках выполнения государственного задания в лаборатории многоуровневого моделирования конструкционных и функциональных материалов, проект № FSNM-2021-0012).
