раздел 2) и
экспериментальной оценке деформации объясняется тем, что использование метода
определения деформаций по микротвердости в данном случае некорректно.
Деформация произведена в основном путем «чистого сдвига», а этот вид испытания
плохо укладывается на единую кривую течения [68, 157, 158], которая лежит в
основе метода определения деформаций по микротвердости. Кроме того, медь
является плохим материалом для изучения накопления деформаций методом измерения
твердости [157].
Поэтому данные проведенных экспериментальных исследований мы сопоставляем с
теорией лишь на качественном уровне. Эксперименты дуругих авторов [78, 79]
показали наличие достаточно интенсивного упрочнения в центральной области
заготовки, что соответствует теоретическим результатам. Тот факт, что твердость
меди после первого прохода ВП колеблется около некоторого фиксированного
среднего значения говорит о достаточно большом уровне деформации [78, 79], так
как для сопротивления деформации этот эффект наблюдается при деформациях
больших 1ё2 [160].
Следует отметить, что, в отличие от твердости, предел текучести меди на
растяжение достаточно хорошо кореллирует со степенью накопленной деформации
[7].
В работе В.Н. Варюхина и др. [161] по исследованию структуры меди (в образцах,
изготовленных по методикам, изложенным в разделах 3 и 5 диссертационной работы)
посредством электронной микроскопии показывают, что при степени накопленной
деформации e=4 (два прохода ВП) структура измельчается, наблюдаются полосы
сдвига, проходящие через несколько зерен. Толщина полос сдвига 0,3ё0,5 мкм.
При увеличении степени накопленной деформации до e=5,65 (три прохода ВП)
деформационная структура становится более однородной. Размер субзерен
стабилизируется и становится равным »0,3 мкм.
Согласно работе [161], накопление интенсивных деформаций в медных заготовках
методом ВП отличается высокой равномерностью деформации по сечению образцов.
Проведенные в [78, 79, 161] исследования показали, что основные структурные
изменения происходят на ранних этапах деформации, в дальнейшем эти процессы
замедляются, а механические характеристики и размер кристаллитов
стабилизируются и выравниваются по сечению.
4.3.2. исследование влияния технологических параметров винтового прессования на
структуру и свойства титана ВТ1-0.
В исходном состоянии образцы (горячекатаный пруток после фрезеровки до заданных
размеров) для исследования влияния технологических параметров винтового
прессования на структуру и свойства титана ВТ1-0 имели следующие параметры:
средний размер зерен d»25 мкм (рис. 4.8), микротвердость – Нm100=1720 МПа,
предел прочности sв=470 МПа, предел текучести s0.2=400 МПа, относительное
удлинение d=30%.
При деформации, как в поперечном, так и в продольном сечениях образцов титана с
ростом количества переходов при ВП размер зерен d уменьшается. Если в структуре
титана в исходном состоянии средний размер зерен d составлял » 25 мкм, то после
деформации ВП, один переход, он уменьшился до d Ј 10 мкм (рис. 4.9), а после
трех переходов – d Ј 1 мкм (рис. 4.10). Образец довольно равномерно
прорабатывается по сечению. При этом однородность размера зерен возрастает с
увеличением интенсивности деформации.
Рис. 4.32. Исходная структура образцов титана ВТ1-0, х100
Видно, что в продольном сечении (рис. 4.10, в) структура является
фрагментированной. Наблюдается смешанная структура, состоящая из пластин и
равноосных фрагментов.
Рис. 4.33. Структура образцов титана ВТ1-0 после деформации ВП, 1 переход
(e»2), х100
Приведенные результаты экспериментов показывают, что наряду со значительным
изменением кристаллической структуры, происходит также существенное изменение
механических свойств титановой заготовки. Последнее хорошо иллюстрирует
таблица 4.1.
а б
Рис. 4.34. Микроструктура образцов титана ВТ1-0 после винтового прессования, 3
перехода, а, б – оптическая микроскопия (в поперечном и продольном направлениях
соответственно), в – электронная микроскопия (в продольном направлении)
Из таблицы видно, что после деформационной обработки, предел текучести и предел
прочности титана выросли почти в два раза (образец 2). При этом уровень
пластических характеристик снизился с 30 до 19 %. Однако низкотемпературный
отжиг, 300°С в течении одного часа, привел к росту как прочностных, так и
пластических характеристик (образец 4). Интересен тот факт, что уровень d стал
даже выше, чем в исходных образцах (увеличился от 30 до 37-38%). Подобные
характеристики были получены в заготовках из той же марки титана РКУ
прессованием с последующей прокаткой в работе [7].
Исследование зависимости механических характеристик образцов от температуры
отжига (рис. 4.11) показали, что оптимальной с позиции повышения механических
характеристик и сохранения УМЗ структуры является температура 300°С. Время
выдержки – 1 час.
Таблица 4.8.
Механические свойства образцов Ti ВТ1-0 после деформации ВП
п\п
sв,
МПа
s0.2, МПа
d,
Нv,
МПа
ТО (Отжиг 300°С, 1час)
Направление вырезки образцов
База, мм
Исх.*
470
400
30
1850
Исх. сост.
продольное
25
1.
882
800
15
2660
без ТО
поперечное
2.
790
725
19
2660
без ТО
поперечное
3.
830
741
38
2480
после ТО
поперечное
4.
900
733
37
2480
после ТО
поперечное
5.
541
486
12
2170
без ТО
продольное
12
6.
471
440
13
2170
без ТО
продольное
12
7.
473
417
15
1920
после ТО
продольное
12
8.
523
465
15
1920
после ТО
продольное
12
9.
2590
без ТО
продольное
10.
2600
без ТО
поперечное
РКУП
765
698
12
поперечное
*Исходное состояние – горячекатаный пруток. 9
- Киев+380960830922