WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 | 4 |

Третья глава посвящена исследованию тепловой составляющей процесса деформирования меди на разрезном стержне Гопкинсона-Кольского. Обосно-вана методика применения калориметра смешения в комплексе с разрезным стержнем Гопкинсона-Кольского. Приведены результаты калибровки калори-метра и экспериментального определения постоянной времени калориметра. Определены качественные зависимости доли запасённой энергии в полной механической работе, затраченной на деформирование, от полной деформации образцов.

Разрезной стержень Гопкинсона-Кольского позволяет исследовать тепловые эффекты высокоскоростного деформирования, поскольку обеспечивает адиабатические условия деформирования материалов: длительность импульса нагружения в динамическом эксперименте составляет 40-80мкс, в то время как тепловая постоянная времени образца (, где h – характерный размер образца и a – коэффициент температуропровод-ности материала образца. Для меди, толщина испытуемых образцов ). Во время динамического эксперимента образец не успевает обменяться теплом с окружающей средой и мерными стержнями, чем обеспечиваются адиабатические условия эксперимента.

Все образцы из меди М1, использующиеся в экспериментах, были отшлифованы до чистоты Rz5, отожжены в вакуумной печи при температуре 5000С в течение двух часов и охлаждены до комнатной температуры вместе с печью.

Эксперименты с образцами серии с.

Эксперименты проведены по методике последовательного повторного нагружения образцов [9]. Каждый образец однократно нагружался в экспери-ментальной установке по методу «убегающего стержня», перемещался в калориметр, и измерялось тепло, выделенное образцом. Деформация и напря-жение в образце в процессе нагружения определялись по данным, полученным на разрезном стержне Гопкинсона-Кольского. Для подтверждения корректно-сти измерений проводились контрольные замеры – для толщины образца по пяти точкам микрометром (цена деления 0,01мм), диаметр измерялся по пяти точкам штангенциркулем (цена деления 0,1мм). В Табл.1 для каждого из образцов приводятся скорость ударника, величина деформации, средняя скорость деформации, максимальное значение напряжения в образце.

Табл. 1.

Маркировка

образцов

Номер нагружения

Деформация

за нагружение, %

Скорость

ударника, м/с

Скорость

деформации, с-1

Напряжение, ГПа

c14

1

12

12,5

2,1

0,33

c15

1

13

12,6

1,9

0,28

c15

2

9,1

13,7

1,6

0,50

c16

2

8,5

13,0

1,4

0,52

c18

2

11

14,7

1,9

0,51

c18

3

8,9

13,9

1,6

0,73

c20

1

15

13,5

2,4

0,36

c20

2

10

12,8

1,5

0,55

c20

3

5,2

12,0

1,0

0,55

c22

1

15

14,3

2,1

0,30

c22

2

9,7

14,2

1,5

0,53

c26

1

5,4

5,4

0,9

0,15

c27

1

5,6

5,5

0,9

0,15

В Табл.2 приводятся результаты расчётов работы А, затраченной на динамическое деформирование, и выделившегося тепла.

Табл. 2.

Маркировка

образца

Число

нагружений

Полная

деформация, %

Тепло,,

Дж

Работа,

А, Дж

c14

1

12

9,2

27

0,66

c15

1

13

9,8

25

0,61

c15

2

21

17

32

0,48

c16

2

21

16

29

0,45

c18

2

22

20

38

0,48

c18

3

29

22

44

0,50

c20

1

15

12

35

0,65

c20

2

23

17

35

0,51

c20

3

27

12

23

0,49

c22

1

15

12

35

0,65

c22

2

23

17

42

0,61

c26

1

5,4

1,5

6,4

0,77

c27

1

5,6

2,1

6,6

0,68

Работа А, затраченная на пластическое деформирование образцов, определяется из полученных диаграмм напряжение-деформация и сопоставля-ется с количеством выделившегося тепла. Соотношение характеризует энергию, запасённую в структуре деформированного образца.

Рис. 2. Изменение доли запасённой энергии в полной механической работе

в зависимости от полной деформации образцов (серия с).

Окончательные результаты приведены на Рис.2. Область, расположенная выше отметок, соответствует выделившемуся теплу, а ниже – энергии, оставшейся в упругих полях структуры материала в результате пластического деформирования.

Эксперименты с образцами серии da.

Проведены эксперименты по однократному нагружению образцов серии da с постепенным увеличением остаточной деформации. В Табл.3-4 приведены экспериментальные данные и результаты их обработки.

Табл. 3.

Маркировка

образцов

Деформация, %

Скорость

ударника, м/с

Скорость

деформации, с-1

Напряжение, ГПа

da8

7,1

12,2

1,8

0,16

da9

8,4

14,4

2,3

0,17

da10

8,8

16,0

2,6

0,17

da11

9,8

Pages:     | 1 || 3 | 4 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»