Характеристики макролокализации пластической деформации при одноосном растяжении стальных объектов и их сопротивление вязкому разрушению

Abstract

RU: На основе сопоставительного анализа теоретических предпосылок и результатов проведенных экспериментов обосновать использование равномерной деформации и характеристик деформационного упрочнения по Консидеру-Харту как параметров сопротивления стали вязкому разрушению.Методика.Аналитические исследования современных представлений об условиях макролокализации пластической деформации в совокупности с экспериментальными исследованиями поведения под нагрузкой стальных объектов из низкоуглеродистой стали в неупрочненном и упрочненном холодной деформацией и деформационном старением структурных состояниях с использованием в том числе больших выборок экспериментальных данных и их статистической обработкой.Результаты. Получены в зависимости от структурного состояния стали четыре основных типа диаграмм деформации и разрушения, характеризующие в том числе уровень сопротивления вязкому разрушению, показано благоприятное влияние на этот уровень интенсивности деформационного упрочнения и подтверждено статистически благоприятное влияние последнего на величину равномерной деформации в рамках канонических уравнений Консидера-Харта. Предложены: как объяснение наблюдаемых количественных отклонений в эксперименте от указанных уравнений, так и использование их в качестве оценки величины дисперсии свойств микрообъемов. Обосновано использование значения равномерной деформации с указанием величины отклонения этого значения от значения коэффициента деформационного упрочнения как меры сопротивления вязкому разрушению.Научная новизна. Впервые предложена и обоснована теоретически характеристика сопротивления вязкому разрушению стали в форме значения равномерной деформации с учетом величины отклонения значения этой величины от определяемого в эксперименте значения коэффициента деформационного упрочнения как меры дисперсии распределения значений скорости деформационного упрочнения в микрообъемах нагружаемого объекта. Впервые показано, что при достаточно большом объеме выборки и правильном определении значений равномерной деформации ер, коэффициент α в уравнении ер = αn (Консидер-Харт), где n – коэффициент деформационного упрочнения, близок к единице. Практическая значимость. Предложено включить в перечень свойств определяемых при сдаточных испытаниях холоднодеформированных изделий, особенно подверженных низкотемпературному (до 100 ºС) деформационному старению, новую характеристику сопротивления вязкому разрушению: ер с указанием отклонения (n-ер). Предложен режим старения, увеличивающий значение ер и уменьшающий величину (n-ер).

UK: Мета. На основі порівняльного аналізу теоретичних передумов і результатів проведених експериментівобґрунтувати використання рівномірної деформації і характеристик деформаційного зміцнення по Консидеру-Харту як параметрів опору сталі в’язкому руйнуванню. Методика. Аналітичні дослідження сучасних уявлень про умовимакролокалізації пластичної деформації в сукупності з експериментальними дослідженнями поведінки під навантаженнямсталевих об'єктів з низьковуглецевої сталі в незміцненному і зміцненому холодною деформацією і деформаційним старінням структурних станах з використанням в тому числі великих вибірок експериментальних даних та їх статистичноюобробкою. Результати. Отримані в залежності від структурного стану сталі чотири основних типии діаграм деформації і руйнування, що характеризують у тому числі рівень опору в’язкому руйнуванню, показано сприятливий вплив на цей рівеньінтенсивності деформаційного зміцнення та підтверджено статистично сприятливий вплив останньої на величину рівномірної деформації в рамках канонічних рівнянь Консидера-Харта. Запропоновано: як пояснення спостережуванихкількісних відхилень в експериментів від зазначених рівнянь, так і використання їх в якості оцінки величини дисперсіївластивостей мікрооб'ємів. Обгрунтовано використання значення рівномірної деформації з зазначенням величини відхилення цього значення від значення коефіцієнта деформаційного зміцнення як заходи опору в’язкому руйнуванню. Наукова новизна. Вперше запропонована і обгрунтована теоретично характеристика опору в’язкому руйнуванню сталі в формі величини рівномірної деформації з урахуванням величини відхилення значення цієї величини від визначеного у експерименті значення коефіцієнта деформаційного зміцнення як міри дисперсії розподілу значень швидкостідеформаційного зміцнення в мікрооб'ємах навантажуємого об'єкта. Вперше показано, що при достатньо великому обсязівибірки і правильному визначенні значень рівномірної деформації ер, коефіцієнт α в рівнянні ер = αn (Консидер-Харт), де n –коефіцієнт деформаційного зміцнення, близький до одиниці. Практична значимість. Запропоновано включити до переліку властивостей визначаємих при здавальних випробуваннях холоднодеформованих виробів, особливо підвернених низькотемпературному (до 100 ºС) деформаційному старінню, нову характеристику опору в’язкому руйнуванню: ер іззазначенням відхилення (n-ер). Запропонований режим старіння, що збільшує значення ер і зменшує величину (n-ер).

EN: Purpose. On the basis of the comparative analysis of theoretical prerequisites and experimental results to justify the use of uniform deformation and strain hardening characteristics on Consider-Hart as parameters of resistance of steel viscous destruction. Methodology. Analytical study of modern concepts about the conditions of microlocalization plastic deformation in combination with experimental studies on the behaviour of steel under load objects from low-carbon steel in soft and hardened by cold deformation and strain ageing of structural conditions using including large samples of experimental data and their statistical treatment. Findings. Obtained depending on the structural state of the four main types of charts of deformation and fracture characterizing in including the resistance of viscous destruction shown a beneficial effect on the level of intensity of strain hardening, and confirmed a statistically favorable impact on the value of uniform deformation in the framework of the canonical equations of Consider-Hart. Offered: as explanation for the observed quantitative deviations in the experiment from the above equations, and use them as estimates of the magnitude of the dispersion property of micro volumes. It justifies the use of the uniform deformation value indicating the deviation of this value from the values of the coefficient of strain hardening as a measure of resistance of viscous destruction. Originality. First proposed and justified theoretically characteristic of the viscous resistance to fracture of steel in the form of the value of uniform deformation taking into account the deviation values determined from experiment the values of the coefficient of strain hardening as a measure of dispersion in a distribution of speed values of strain hardening in micro load of the object. It was shown that at a sufficiently large volume of sample and the correct determination of the values of uniform strain ер, the coefficient α in the equation ер = αn (Consider-Hart), where n is the strain hardening coefficient, close to unity. Practical value.Proposed to include in the list of properties defined by acceptance tests cold-formed products, especially susceptible to lowtemperature (to 100 ° C) deformation aging, a new characteristic of the viscous resistance destruction: ер indicating the deviation (n-ер). Proposed mode of aging that increase the value of ер and reduce the value of (n-ер).