Wpływ dynamicznego odkształcenia trwałego na twardość miękkiej stali i aluminium

Poznanie własności mechanicznych metali po wstępnym odkształceniu dynamicznym jest zagadnieniem istotnym zarówno z punktu widzenia poznawczego, jak i zastosowań praktycznych. Ilość danych na ten temat jest bardzo niewielka, a dane te są nawet sprzeczne. W pracach dotyczących zachowania się stali Warnock i Pope [10] stwierdzili, że niewielkie trwałe odkształcenia, dynamiczne przy rozciąganiu nie powodują zbyt dużych zmian wartości granicy plastycznego płynięcia przy ponownym statycznym obciążeniu. Campbell i Dury [1] zaobserwowali, że dla stali o zawartości 0,24%C po odkształceniu dynamicznym 4,6% ze średnią prędkością 480 sek-1, statyczna krzywa umocnienia leży niżej niż taka sama krzywa uzyskana po odkształceniu dynamicznym 0. Obserwacja ta została potwierdzona na drodze badania twardości wg Brinella po statycznym i dynamicznym odkształceniu trwałym. Wyniki tych badań przytoczono poniżej dodając odpowiednią twardość wg Vickersa. Vickersa. Pomiary twardości wykonywano po wstępnym odkształceniu dynamicznym przy rozciąganiu. Należy dodać, że pomiary twardości są proste i szybkie, a równocześnie twardość jest w przybliżeniu proporcjonalna do bieżącej granicy plastycznego płynięcia. Tak więc obranie metody pomiaru twardości wydaje się celowe.

THE INFLUENCE OF DYNAMIC STRAIN ON THE HARDNESS OF MILD STEEL AND ALUMINIUM

The author describes experiments concerning the influence of tension impact on the hardness of mild steel and aluminium. The dynamic tensional strains are carried out with the strain rates from 5 to 50 sec-1. The influence of the strains was studied using the Vickers hardness measurement. The experiments show that in case of mild steel the decrease of hardness is observed in the dynamic conditions after prior permanent strains as compared with the hardness obtained for the strain of the same value but measured in the dynamic conditions (the strain rate in the static conditions. On the basis of the works published by other authors, it has been stated that the highest drop of hardness for steel is to be expected after prior permanent strains with strain rates ranging from 10 to 103 sec-1. In case of very strain rates however (of the value from 104 to 107 sec-1) with accompanying shock wave of the pressure, the hardness increases rapidly. The hardness of aluminium after dynamic fracture (for uniform strain sr a 0.3) was approximately 5 percent higher than that of specimens fractures statically. The observed effects may be caused by slightly different mechanisms of plastic deformation for different rates of deformation. The following general conclusion may be drawn from both the present work and the publications discussed. In case of the prior rate of deformation ranging from 10~5 to iO3 sec-1 the strain rate history effects are of the second order as compared with the flow stresses of the static strain hardening curve. The values seldom exceed 10 percent of the stresses obtained in the static conditions.