УДК 539.374

DOI 10.24411/1683-805X-2020-11003

 

Аномалии монотонных деформационных зависимостей алюминиевых сплавов, связанных с появлением эффекта зуба текучести при увеличении скорости деформации или уменьшении температуры, рассматриваются на основе релаксационной модели пластичности. Пластическое деформирование алюминиевых сплавов 2519А и 2519А-Т87 в диапазоне скоростей деформации от 0.001 до 6000 с^–1 и температур от –45 до 450 °С анализируется с учетом изменения структурно-временных характеристик материала, инвариантных к скорости деформирования. Изменение структурно-временных характеристик при выборе температуры испытаний определяется на основе анализа набора скоростных зависимостей материала, построенных при фиксированной температуре. Проведено сравнение температурных зависимостей характерного времени релаксации как параметра скоростной чувствительности релаксационной модели пластичности алюминиевых сплавов 2519А и 2519А-Т87. Построены теоретические немонотонные деформационные зависимости в широком диапазоне скоростей деформации 0.001–6000 с^–1 при температурах –45, 0, 20, 150 °С и немонотонные деформационные кривые при фиксированной скорости деформации 4300 с^–1 при температурах 150, 300, 450 °С. Показано, что релаксационная модель пластичности прогнозирует предел текучести в широком диапазоне температур и скоростей деформации в соответствии с принципом температурно-временной суперпозиции, а также позволяет выявить температурно-скоростные режимы деформирования, при которых монотонные зависимости (без эффекта «зуба текучести») с увеличением скорости деформации не наблюдаются.

Ключевые слова: релаксационная модель пластичности, алюминиевый сплав 2519А, характерное время релаксации, зуб текучести

 

Prediction of the temperature-time effects of irreversible deformation for 2519A aluminum alloy

The abnormal behavior of monotonic stress-strain curves of aluminum alloys induced by the yield drop with increasing strain rate or decreasing temperature is considered based on the relaxation model of plasticity. The plastic deformation of 2519A and 2519A-T87 aluminum alloys within the strain rate range from 0.001 to 6000 s^–1 and temperature range from –45 to 450°С is analyzed from the standpoint of determining the structural and temporal characteristics of the material invariant to the strain rate. It is proposed to determine the change in the structural and temporal characteristics caused by the test temperature choice by analyzing a set of strain rate dependences of the material constructed at a fixed temperature. The temperature dependences of the characteristic relaxation time as a velocity sensitivity parameter of the relaxation plasticity model are compared for 2519A and 2519A-T87 aluminum alloys. Theoretical nonmonotonic stress-strain curves in a wide strain rate range of 0.001–6000 s^–1 are constructed at –45, 0, 20, 150°С, and nonmonotonic stress-strain curves at a fixed strain rate of 4300 s^–1 are plotted at temperatures of 150, 300, 450°С. The relaxation model of plasticity is shown to predict the yield point within a wide range of temperatures and strain rates in accordance with the temperature-time superposition principle. The model also identifies the temperature-strain rate conditions of deformation in which monotonic curves (without the yield drop) are not observed with increasing strain rate.

Keywords: relaxation model of plasticity, 2519A aluminum alloy, characteristic relaxation time, yield drop

 

Н.С. Селютина  Прогнозирование температурно-временных эффектов необратимого деформирования на примере алюминиевого сплава 2519А // Физ. мезомех. - 2020. - Т. 23. - № 1. - С. 33-40