Зв’язок між переривчастою пластичною течією та деформаційним зміцненням низьковуглецевої сталі
Loading...
Date
2022
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Запорізький національний технічний університет, Запоріжжя
Abstract
UKR: Мета роботи. Визначення умов зникнення ділянки переривчастої течії та її вплив на деформаційне зміцнення низько вуглецевої сталі.
Актуальність. Використання низьковуглецевих сталей з ділянкою переривчастої течії для штампування
має суттєве обмеження. На підставі цього, питання впливу розміру зерна фериту на виникнення переривчастої
течії є актуальними для визначення оптимального структурного стану сталей, що призначені для глибокої витяжки.
Методи дослідження. Структуру зразків досліджували під світловим мікроскопом, розмір зерна фериту
визначали за методиками кількісної металографії. Механічні властивості сталі визначали при розтяганні, за
кімнатної температури і швидкості деформації 10-3 с-1. Характеристики зародження пластичної течії і параметри деформаційного зміцнення визначали за аналізом кривих розтягу в логарифмічних координатах. В області
однорідного деформаційного зміцнення, деформацію порушення прямо пропорційного співвідношення lgσ-lgε визначали як момент формування дислокаційних структур з визначеною періодичністю.
Отримані результати. Збільшення розміру зерна фериту супроводжується зменшенням ділянки переривчастої течії і зсувом моменту формування дислокаційної чарункової структури в бік малих пластичних деформацій. Швидкість деформаційного зміцнення в області однорідного деформаційного зміцнення і деформація Людерса зв’язані обернено пропорційним співвідношенням. За надмірно великих розмірів зерна фериту складнощі
підтримки умов рівномірного розподілу ліній ковзання становлять одну з причин зникнення ділянки переривчастої течії на кривих деформації низьковуглецевої сталі.
Наукова новизна. При збільшенні розміру зерна фериту деформація початку розпаду рівномірного розподілу
дислокацій на періодичні структури, зсувається в бік зменшення. При цьому, підвищення спроможності металу
до деформаційного зміцнення при формуванні смуги деформації сприяє зменшенню протяжності ділянки переривчастої течії.
Практична цінність. Визначення характеру впливу розміру зерна фериту низьковуглецевої сталі на характеристики деформаційного зміцнення та формування дислокаційних періодичних структур, можуть бути корисними при визначенні оптимального структурного стану сталі для глибокої витяжки.
ENG: Purpose. Determination of the conditions for the disappearance of a section of intermittent flow and its effect on the strain hardening of low-carbon steel. Actuality. The use of low carbon steels with intermittent flow for stamping has a significant limitation. Based on this, the issues of the effect of ferrite grain size on the occurrence of intermittent flow are relevant for determining the optimal structural state of steels intended for deep drawing. Research methods. The structure of the samples was studied under a light microscope, the grain size of the ferrite was determined by the methods of quantitative metallography. The mechanical properties of steel were determined in tension at room temperature and a strain rate of 10-3 s-1. The characteristics of the initiation of plastic flow and the parameters of strain hardening were determined from the analysis of tension curves in logarithmic coordinates. In the region of uniform strain hardening, the deformation of the violation of the directly proportional relation lgσ-lgε was determined as the moment of formation of dislocation structures with a certain periodicity. Results. An increase in the grain size of ferrite is accompanied by a decrease in the region of intermittent flow and a shift in the moment of formation of a dislocation cellular structure towards small plastic deformations. The strain hardening rate in the region of uniform work hardening and the Lüders strain are related by an inversely proportional relationship. With excessively large grain sizes of ferrite, the difficulty of maintaining conditions for a uniform distribution of slip lines is one of the reasons for the disappearance of the intermittent flow region on the deformation curves of low-carbon steel. Scientific novelty. With an increase in the grain size of ferrite, the deformation of the beginning of the decay of a uniform distribution of dislocations into periodic structures is shifted to a decrease. At the same time, an increase in the ability of the metal to work hardening during the formation of a deformation band contributes to a decrease in the length of the intermittent flow section. Practical value. Determining the nature of the influence of the grain size of low-carbon steel ferrite on the characteristics of work hardening and the formation of dislocation periodic structures can be useful in determining the optimal structural state of steel for deep drawing.
ENG: Purpose. Determination of the conditions for the disappearance of a section of intermittent flow and its effect on the strain hardening of low-carbon steel. Actuality. The use of low carbon steels with intermittent flow for stamping has a significant limitation. Based on this, the issues of the effect of ferrite grain size on the occurrence of intermittent flow are relevant for determining the optimal structural state of steels intended for deep drawing. Research methods. The structure of the samples was studied under a light microscope, the grain size of the ferrite was determined by the methods of quantitative metallography. The mechanical properties of steel were determined in tension at room temperature and a strain rate of 10-3 s-1. The characteristics of the initiation of plastic flow and the parameters of strain hardening were determined from the analysis of tension curves in logarithmic coordinates. In the region of uniform strain hardening, the deformation of the violation of the directly proportional relation lgσ-lgε was determined as the moment of formation of dislocation structures with a certain periodicity. Results. An increase in the grain size of ferrite is accompanied by a decrease in the region of intermittent flow and a shift in the moment of formation of a dislocation cellular structure towards small plastic deformations. The strain hardening rate in the region of uniform work hardening and the Lüders strain are related by an inversely proportional relationship. With excessively large grain sizes of ferrite, the difficulty of maintaining conditions for a uniform distribution of slip lines is one of the reasons for the disappearance of the intermittent flow region on the deformation curves of low-carbon steel. Scientific novelty. With an increase in the grain size of ferrite, the deformation of the beginning of the decay of a uniform distribution of dislocations into periodic structures is shifted to a decrease. At the same time, an increase in the ability of the metal to work hardening during the formation of a deformation band contributes to a decrease in the length of the intermittent flow section. Practical value. Determining the nature of the influence of the grain size of low-carbon steel ferrite on the characteristics of work hardening and the formation of dislocation periodic structures can be useful in determining the optimal structural state of steel for deep drawing.
Description
І. Вакуленко: ORCID 0000-0002-7353-1916, С. Плітченко: ORCID 0000-0002-0613-2544
Д. Болотова: ORCID 0000-0001-6947-3963, О. Перков: ORCID 0000-0002-8101-1654
Keywords
розмір зерна фериту, дислокація, деформація Людерса, деформаційне зміцнення, ferrite grain size, dislocation, Lüders deformation, work hardening, КПММ
Citation
Вакуленко І. О., Плітченко С. О., Болотова Д. М., Перков О. М. Зв’язок між переривчастою пластичною течією та деформаційним зміцненням низьковуглецевої сталі. Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні. 2022. № 2. С. 24–28. DOI 10.15588/1607-6885-2022-2-4.