к.т.н., доцент
Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor
к.воен.н., доцент кафедры информатики и прикладной математики
Cand. Sci. (Military), Assist. Professor of the Chair of Informatics and Applied Mathematics
инженер, преподаватель
Engineer, Lecturer
В работе исследовано влияние повреждаемости структуры низколегированных и углеродистых сталей, образующейся при циклической деформации изгибом, на коэрцитивную силу и электросопротивление. Образцы из низколегированных и углеродистых сталей (09Г2С, 10Г2С1 и Ст3сп) деформировали циклически по схеме чистого изгиба по симметричному циклу со степенью разовой деформации 2 и 5 %. Повреждаемость стали оценивали по отношению числа циклов изгиба к числу изгибов при разрушении. Увеличение повреждаемости до 0,2 – 0,3 сопровождается интенсивным упрочнением, а затем происходит стабилизация. Упрочнение стали обусловлено развитием дислокационной структуры (увеличением плотности дислокаций). По мере формирования ячеистой дислокационной структуры интенсивность упрочнения понижается. Коэрцитивная сила с увеличением степени деформации при растяжении возрастает по затухающей кривой. Аналогично изменяется электросопротивление. При циклической деформации коэрцитивная сила изменяется сложным образом. Это объясняется характером изменения дислокационной структуры и возникновением напряжений сжатия вблизи поверхности образца и напряжений растяжения в центре. Поскольку при изгибе деформация равномерно возрастает от центра к поверхности, то до некоторой степени деформации происходит процесс «залечивания» дефектов. Поэтому возникает некоторый слой в центральной части образца с частично восстановленной структурой. Вследствие постоянного смещения нейтральной линии деформации с сторону сжатых волокон ширина слоя восстановленной структуры становится меньше. Кроме того, количество циклов деформации приводит к снижению степени разовой деформации, при которой происходит восстановление структуры стали. При циклической деформации электросопротивление вначале немного возрастает, затем стабилизируется, а потом скачкообразно возрастает. Такое скачкообразное изменение электросопротивления сталей при циклической деформации, повидимому, обусловлено возникновением вакансий при смене направления деформирования. Процесс стабилизации значений электросопротивления связан с частичным восстановлением структуры, которое при циклической деформации обуславливает меньшее упрочнение стали, чем при односторонней деформации. На основании проведенных исследований сделан вывод о возможности осуществлять контроль повреждаемости структуры по изменению физико-механических свойств сталей.
The authors have investigated the influence of structure damageability of low-alloy and carbon steels, formed during the cyclic deformation by curve at the coercive force and electrical resistivity. Samples of low-alloy and carbon steel (09G2S, 10G2S1 and 3sp steel) were deformed cyclically according to the scheme of pure bending at a symmetrical cycle. The steel damageability was assessed by the ratio of the number of bending cycles to the number of bends at destruction. Increase of damage up to 0.2 – 0.3 was accompanied by intense hardening, and then the stabilization occurs. The coercive force with increasing degree of deformation under tension is growing on a decaying curve. The electrical resistance changes similarly. During cyclic deformation, the coercive force varies in a complicated way. This is due to the nature of the changes of dislocation structure and the occurrence of compressive stresses near the sample surface and the stretching tension in the center. During cyclic deformation, the resistivity initially increases slightly, then stabilizes and then abruptly increases. Such an abrupt change of the electrical resistance of steels at cyclic deformation is apparently caused by the occurrence of vacancies when the direction of deformation is changed. On the basis of the conducted research the authors have made the conclusion about the possibility of control of structure damageability according to the changes of physical and mechanical properties of steels.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.