Механика динамической сверхпластичности алюминиевых сплавов, Рудской А.И., Рудаев Я.И., 2009

Механика динамической сверхпластичности алюминиевых сплавов, Рудской А.И., Рудаев Я.И., 2009.
  В книге подробно изложены результаты экспериментального изучения закономерностей высокотемпературной деформации при растяжении и сжатии промышленных алюминиевых сплавов в широком скоростном диапазоне, включая интервалы проявления сверхпластических свойств. Показано, что сверхпластичность имеет место в термомеханических режимах динамической рекристаллизации, в процессе которой исходная деформированная или литая структура становится равноосной ультрамелкозернистой. Установленные данные позволили рассмотреть эффект с позиций самоорганизации диссипативных структур и привлечь для математического моделирования методы нелинейной динамики, в частности аппарат теории катастроф.
Изложенные в монографии экспериментальный подход и математические модели могут быть привлечены для решения задач оптимизации энергосиловых и кинематических параметров формообразования наноструктурированных материалов.
Для студентов, аспирантов, научных работников высших учебных заведений, институтов РАН, НИИ, а также для инженерно-технических работников промышленных предприятий.

Понятие о коэффициенте скоростной чувствительности.
В качестве существенного феноменологического признака сверхпластичности принимается начиная с работы [39] повышенная (по сравнению с пластическим состоянием) чувствительность напряжения течения к скорости деформации. В [39] на основе представлений о равномерности течения сверхпластичных образцов при растяжении были высказаны соображения о роли скоростного упрочнения. Считается, что равномерное формоизменение возможно, если локализации пластической деформации (шейкообразованию) будет противодействовать местное увеличение скорости деформации. Последнее приведет к скоростному упрочнению и вследствие этого к распространению деформации на близлежащие области. Поддержание замораживания местного формоизменения и устранение локализации деформаций должны, по мнению авторов [39], обеспечить высокие степени удлинения.
Другие признаки сверхпластичности — большой ресурс деформационной способности и низкий уровень напряжений — чаще всего рассматриваются как второстепенные 112]. Действительно, хотя сверхпластичности отвечают аномальные деформации при растяжении, но все же ее следует рассматривать как особый физико-механический эффект. В |10| отмечается, что источник подобных аномалий может быть различным. Кроме того, аномальные деформации (>100 %) не могут быть реализованы, например при сжатии, но эффект при этом имеет место. И совсем не исследованными остаются процессы сложных напряженных состояний и нагружений. По-видимому, все это послужило основанием привлечь для характеристики сверхпластичности наблюдаемое в механических экспериментах резкое снижение сопротивления деформированию [36].
ОГЛАВЛЕНИЕ
Предисловие
Введение
1. Экспериментальное исследование закономерностей высокотемпературной деформации промышленных алюминиевых сплавов в широких диапазонах скоростей деформации
1.1. Постановка задачи
1.2. Деформированный сплав АМг5
1.3. Температурно-скоростная деформация литого алюминиевого сплава 1561 (АМг61)
1.4. Пластичность литого гомогенизированного сплава 1561 (АМг61) при температурно-скоростном растяжении и сжатии
1.5. Деформированный сплав 1561 (АМг61)
1.6. Сплав Д18T
1.7. Высокопрочные алюминиевые сплавы В48, В95
1.8. Ковочные алюминиевые сплавы АК4, АК6, АК8
1.9. Обсуждение экспериментальных результатов
2. Термомеханические условия реализации эффекта сверхпластичности
2.1. Понятие о коэффициенте скоростной чувствительности
2.2. Способы определения коэффициента скоростной чувствительности
2.3. О критерии сверхпластичности с использованием коэффициента скоростной чувствительности
2.4. Об аналитических условиях перехода алюминиевых сплавов в сверх-пластическое состояние при одноосном растяжении и сжатии
3. Синергетика и динамическая сверхпластичность
3.1. Сверхпластичность как самоорганизация диссипативных структур
3.2. Синергетика и теория катастроф
3.3. Геометрия и организация катастрофы сборки
4. Математическое моделирование процессов высокотемпературной деформации промышленных алюминиевых сплавов
4.1. О феноменологическом описании сверхпластической деформации
4.2. Основные предпосылки модели и уравнение состояния
4.3. Кинетические уравнения
4.4. О пороговом напряжении
4.5. Сопоставление опытных данных с теоретическими
4.6. Определяющие уравнения теории сверхпластической деформации
5. Задача прессования круглого прутка с использованием сверхпластичности
5.1. Постановка задачи
5.2. Основное дифференциальное уравнение и его решение
5.3. Скорости перемещений и деформаций
5.4. К определению компонент напряжений
5.5. Вычисление усилия прессования
5.6. Об оптимизации процесса прессования при использовании сверхпластичности
6. Задача прессо-прокатки алюминиевого листа в условиях сверхпластичности
6.1. Постановка задачи
6.2. Определение разрешающей функции
6.3. Поле скоростей перемещений и деформаций
6 4 Поле напряжений
6.5. Вычисление кинематических и силовых параметров процесса прессо-прокатки
6.6. Оптимизация процесса прессопрокатки с использованием сверхпластичности
7. Локализация и устойчивость деформации в температурно-скоростных режимах сверхпластичности
7.1. О физической природе локализации деформации
7.2. Анализ критериев устойчивости пластического и сверхпластического течений
7.3. Постановка задачи об устойчивости одноосного растяжения при динамической сверхпластичности
7.4. Основное дифференциальное уравнение и его решение
7.5. Формулировка граничных условий
7.6. Определение функций C1n(p0) и C2n(p0)
7.7. Условие устойчивости
7.8. Вычисление вариаций скоростей перемещений и деформаций
7.9. Определение вариаций компонент напряжений
7.10. Моделирование "бегающей" шейки
7.11. Решение Г.Д. Деля задачи об устойчивости деформирования в состоянии сверхпластичности
7.12. Об оценке достоверности полученных результатов
8. Разработка и опытное опробование высокоэффективных технологических процессов обработки давлением в режимах сверхпластичности
8.1. Технологические проблемы использования эффекта сверхпластичности
8.2. Основные трудности промышленной реализации эффекта сверхпластичности и возможные пути их преодоления
8.3. Изотермическая объемная штамповка
8.4. Результаты металлографического анализа
8.5. Исследование термомеханических режимов обкатки сварных швов
8.6. Оптимизация температурно-скоростных параметров горячей прокатки листовлитого алюминиевого сплава 1561
Заключение
Библиографический список.